Konvertör Nedir, Ne İşe Yarar? Kullanım Alanları Nelerdir?

Konvertör nedir: Düşük düşük seviyeli doğrusal akımı (DC) ve alternatif akımı (AC) istenilen seviyede yüksek gerilime dönüştüren bir cihazdır. Konvertör farklı çeşitlere sahiptir. Böylelikle gerilimleri istenilen seviyeye çevirir. Konvertör (çevirici), elektrik enerjisinin kontrolünü sağlar.

DC/AC Konvertör

Güç elektroniğinin devrelerinden olan DC/AC konvertörü, DC kaynağından aldığı gerilimi işler. Sabit veya değişken genlikli, frekanslı AC gerilimine dönüştüren elektronik devreleridir. Diğer adı inverter olan bu devre farklı kullanım alanlarına sahiptir. DC/DC konvertör, DC kaynağından gelen gerilimi yükselten, sabit ya da değişken gerilimli DC gerilimine dönüştüren bir sistemdir.

DC-AC Dönüştürücülerin Kullanım Alanları

• AC motor kontrolü
• Kesintisiz güç kaynakları
• Rüzgâr ve güneş enerji sistemleri
• Endüksiyonla ısıtma
• Değişken frekanslı uygulamalar

DC-AC dönüştürücüler iki grupta incelenebilir:

PWM inverterler

Rezonanslı inverterler

PWM inverterler

• Gerilim beslemeli (VSI)

1 faz VSI

3 faz VSI

• Akım beslemeli (CSI)

1 faz CSI

3 faz CSI

Rezonanslı inverterler

• Seri rezonanslı inverter
• Paralel rezonanslı inverter

DC/DC Konvertör

DC-DC dönüştürücüler, herhangi bir DC kaynaktan aldığı gerilimi yükseltip düşürür. Sabit veya değişken DC gerilimler elde etmek için kullanılır. DC/DC dönüşümünün verimli yapılması için anahtar mod konvertörine ihtiyaç vardır. Güç konvertörleri, reaktif elemanlar ve anahtarlardan oluşur.

Konverter Çalışma Prensibi

Devrede kullanılan anahtarların iletim ve kesim sürelerinin ayarlanmasıyla yapılır. Yükü besleyen gerilim frekansı büyük değerlerde ise pratik olarak yüke kesintisiz DC güç aktarımı mümkündür. Güç konvertörlerin işletimi, reaktif elemanların uygun konfigürasyona ve anahtarlama metotlarına bağlıdır.

Konvertör Ne İşe Yarar? Nerelerde Kullanılır?

AA/DA akıma çevirmek için kullanılan çeviriciye redresör (doğrultucu) denir. Enerjinin akışı alternatif akım sisteminden doğru akım sistemine doğrudur.

• Tramvaylarda akülerin sabit akım ile şarj edilmesi, elektroliz tesislerinde kullanılır.

DA/AC akımına çevirmek için yapılan bu işlemi gerçekleştiren dönüştürücüye ondülor denir. Enerji akışı doğru akım sisteminden alternatif akım sistemine doğrudur.

• Aküden 50 Hz’lik şebeke elektriği elde etmek için kullanılır.

DA/DA başka akıma çevirmek için yapılan bu işleme inverter denir. Güç akışı bir doğru akımdan başka bir doğru akım kaynağına doğrudur.

• Taşınabilir askeri cihazların beslenmesini sağlamak için gereken yüksek değerde doğru gerilim sağlamak için kullanılır.

Belli bir gerilim ve frekanstaki AA, başka bir gerilim ve frekanstaki AA çevirir. Yapılan bu işlemi gerçekleştiren dönüştürücüye frekans değiştiricisi denir. Burada enerji, bir alternatif akım sisteminden, başka bir alternatif akım sistemine doğru akar. Şebeke elektrik enerjisini daha yüksek veya daha düşük frekanslara çevirir.

• İndüksiyon ısıtma, mikrodalga fırınlarda kullanılır.

Ayrıca konvertörler maden ocağı çekicilerinde motor çekim kontrolü için kullanılır. Ayrıca elektrikli otomobillerde, deniz yük asansörlerinde, çatal kaldırıcılı kamyonlarda kullanılır. Enerjiyi malzemenin içine geri yollamak için motorların aktif frenlemelerin de kullanılır. Bu özelliği, sık durmalı aktarım sistemlerinde enerjinin korunmasını sağlamaktadır.

Frekans  Konvertörleri

Frekans konvertör denilen diğer bir konvertör çeşidi ise, AC gerilimiyle beslenen cihazların çalışmasında kullanılır. Şebeke frekansını farklı bir frekansa çevirerek cihazlar için elektrik sağlar. Örneğin 50Hz olan şebeke frekansını gerekirse 60Hz ya da 400Hz’ye dönüştüren bu sistem pek çok alanda kullanılır.

Frekans konvertörleri, dinamik ve statik olmak üzere ikiye ayrılır.

• Dinamik Frekans Konvertörü

Dinamik frekans konvertörleri, frekans dönüşümü motor ve jeneratör kutup sayısı arasındaki bağlantı ile yapılır. Motor ve jeneratörü birleştirmek ve frekans değişimini sağlamak için ekstra bir bant ya da şanzıman kutusu kullanılmaz.

Elektrik motoru ve jeneratör iki yatak tarafından desteklenen şaft üzerinde bir tek yapı üzerinde birleştirilir. Ayrıca makineyi soğutmak için kullanılan fan (pervane) aynı konvertörde şaft üzerine yerleştirilir.

Dinamik frekans konvertörleri asenkron motor veya senkron motorlar ile akuple edilebilir. Asenkron motorlu dinamik frekans konvertörleri yükten bağımsız hızda çalışırlar. Bu durumda giriş güç faktörü düzenlenmemiş olur. Senkron motorlu dinamik frekans konvertörleri sabit bir hızda çalışırlar. Bu durumda rotorun tahriğini değiştirerek güç faktörü 1’e ayarlanır.

• Statik Frekans Konvertörü

Statik frekans konvertörleri frekans dönüşümünü iki aşamada gerçekleştirir. İlk önce giriş gerilimi doğrultucular yardımı ile DC gerilime çevrilir. Sonra invertörler yardımı ile bu DC gerilim istenen frekanstaki AC gerilime çevrilir. Bu işlemler sırasındaki anahtarlama için transistör, tristör, diyot kullanılır.

Dinamik ve de statik frekans konvertörleri;

Elektronik sistemlerin gelişmesi ve son teknoloji ile üretilen yer güç sistemleri için en iyi çözümdür. Uçak sistemleri, gemi sistemleri, askeri sistemleri gibi alanlar da kullanılır.

Konvertör Fiyatları

Konvertör piyasasında üretim yapan birçok firmalar vardır. Konvertörlerde aranan özellikler dayanıklı malzemelerden yapılmasıdır. Yangına karşı da mukavemet göstermesidir. Ayrıca topraklama, kısa devre veya kaçak gibi bir sorunla karşılaşılmaması gibi. Konvertör fiyatları da aranan bu özelliklere, kalitesine, markasına göre değişmektedir.