Konvertör Nedir?

Düşük seviyeli DC gerilimleri yeterli akımı da sağlayacak şekilde istenilen seviyede DC veya AC gerilimlere dönüştüren cihazlara konvertör denir. Konvertör (çevirici), elektrik enerjisinin kontrolünü sağlayan ve herhangi bir akım şeklindeki enerjiyi başka akım şekillerine çeviren aygıttır.

DC/AC Konvertör

Güç elektroniğinin devrelerinden olan DC/AC konvertörler, herhangi bir DC kaynaktan aldığı gerilimi işleyerek, sabit ya da değişken genlik ve frekanslı AC gerilim elde etmek için kullanılan elektronik devreleridir. Diğer ismi de inverterdir.

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

• 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

Güç elektroniğinin devrelerinden olan DC-DC dönüştürücüler, herhangi bir DC kaynaktan aldığı gerilimi yükseltip düşürerek veya çoğullayarak, sabit veya değişken DC gerilim (ler) 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? Konvertör Nerelerde Kullanılır?

Alternatif akımı doğru akıma çevirmek için kullanılan çeviriciye redresör (doğrultucu) denir. Enerjinin akışı alternatif akım sisteminden doğru akım sistemine doğrudur.

Örnek: Tramvaylarda akülerin sabit akım ile şarj edilmesi, elektroliz tesislerinde.

Doğru akımı alternatif akıma çevirmek için yapılan bu işlemi gerçekleştiren dönüştürücüye ondülor denir. Enerji akışı doğru akım sisteminden alternatif akım sistemine doğrudur.

Örnek: Aküden 50 Hz’lik şebeke elektriği elde etmek için.

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

Örnek: Taşınabilir askeri cihazların beslenmesini sağlamak için gereken yüksek değerde doğru gerilim sağlamak için.

Belli bir gerilim ve frekanstaki alternatif akımı, başka bir gerilim ve frekanstaki alternatif akıma çevirmek için yapılan bu işlemi gerçekleştiren dönüştürücüye frekans değiştiricisi denir. Burada enerji, bir alternatif akım sisteminden, başka bir alternatif akım sistemine doğru akar.

Örnek: Şebeke elektrik enerjisini daha yüksek veya daha düşük frekanslara çevirerek endüksiyon ısıtma, mikrodalga fırınlarda kullanılır.

Ayrıca konvertörler maden ocağı çekicilerinde motor çekim kontrolü için, 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 konvertörü nedir? AC gerilimle beslenen cihazın çalışması için şebekeden farklı bir frekans gerektiren cihazlar ve teçhizat için elektrik sağlama sistemidir. 50Hz olan şebeke frekansını, cihazın çalışması için gerekli olan 400Hz veya 60Hz’e frekansına dönüştürülmesidir.

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.

Elektronik sistemlerin gelişmesi, en son gelişen teknoloji ve en yeni trendler kullanılarak üretilen dinamik ve de statik frekans konvertörleri yer güç sistemleri için en iyi çözümdür. Uçak sistemleri, gemi sistemleri, askeri sistemleri gibi alanlar da kullanılır.

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