العاكس هو جهاز يُحوّل التيار المستمر (DC) إلى تيار متردد (AC) عند الجهد والتردد المحددين. وتُنجز هذه العملية باستخدام الثايرستورات ذات التبديل القسري، أو أجهزة أشباه الموصلات الأخرى مثل ترانزستور BJT، وترانزستور MOSFET، وترانزستور IGBT، وغيرها. تُصنّف العاكسات إلى ثلاثة أنواع رئيسية بناءً على تصميم داراتها: العاكسات المتصلة على التوالي، والعاكسات المتصلة على التوازي، والعاكسات الجسرية. في هذه المقالة، سنتعرف على إمكانية توصيل العاكسات على التوالي، وكيفية توصيل عاكسين على التوالي، بالإضافة إلى تشغيل العاكس على التوالي.
ما هو العاكس التسلسلي؟
العاكس التسلسلي هو عاكسٌ تتصل مكوناته التبديلية على التوالي مع الحمل. ولأن التيار يتناقص إلى الصفر تلقائيًا بتبديل الحمل، وليس بالتبديل القسري، يستخدم العاكس التسلسلي تبديل الفئة A أو التبديل الرنيني. لا يوجد تبديل الفئة A إلا في الدوائر التي تعمل بمصدر تيار مستمر. الآن، لننتقل إلى تعلم كيفية توصيل العاكسات على التوالي.
هل يمكن توصيل العاكسات على التوالي؟
هناك بعض الأمور التي يجب مراعاتها عند توصيل محولين كهربائيين على التوالي. أولاً، تأكد من أن الحد الأقصى للتيار لكل محول متساوٍ. وإلا، فقد يؤثر ذلك على خرج الطاقة للتوصيل التسلسلي.
ثانيًا، يجب أن تفهم أن العاكس هو محول تيار مستمر إلى تيار متردد. يحوّل جهد التيار المستمر إلى جهد تيار متردد عالي التردد. يحوّل محول العاكس طاقة التيار المتردد من الشبكة إلى خرج تيار مستمر ثابت بجهد 12 فولت، بينما يحوّل عاكس العاكس جهد التيار المستمر 12 فولت من خرج المحول إلى تيار متردد عالي التردد وعالي الجهد.
كلا نصفي العاكس ضروريان لإنتاج أقصى طاقة. في حال تعطل أحد المكونات، قد يتأثر الأداء العام للنظام. لذلك، قبل توصيلهما على التوالي، تأكد من أن كلا الجزأين يعملان بشكل جيد. بهذا، تكون قد فهمت إمكانية توصيل العاكسات على التوالي.
انظر أيضًا: كم أمبير يسحب محول طاقة بقدرة 2000 واط
هل يمكنك تشغيل عاكسين معًا؟
بعد معرفة إمكانية توصيل العاكسات على التوالي، يجب أن تكون مهتمًا أيضًا بمعرفة إمكانية تشغيل عاكسين معًا. نعم، يمكنك بالفعل ربط عاكسين متشابهي المواصفات. هذا يزيد من الإنتاج ويسمح لك بتخزين المزيد من الطاقة التي ينتجها نظام الألواح الشمسية. إذا كانت لديك سعة تخزين كافية، فسيكون تجديد الطاقة أكثر كفاءة. تأكد من مضاعفة سعة التيار الكهربائي للعاكسين. عند توصيل الجهاز الكهربائي، تأكد من أن التوصيلة مناسبة للتعامل مع فائض الطاقة.
تُحوّل محولات الطاقة الشمسية التيار المستمر المُولّد من الألواح الشمسية إلى تيار متردد. تُحوّل هذه المحولات الطاقة إلى تيار بديل قبل تخزينها في بطاريات جميع أنظمة الطاقة المتجددة. يُعدّ التحويل من تيار مستمر إلى تيار متردد أمرًا ضروريًا. تعمل معظم الأجهزة المنزلية بالتيارات المترددة. بدون هذا التحويل، قد لا تتدفق الطاقة إلى الأجهزة، ولن تتمكن من استخدامها.
ولمنع فقدان الطاقة وتشغيل البطارية بسرعة، يتم الاحتفاظ ببطاريات التخزين بالقرب من العاكس.
الخطوة 1: التحدث مع الشركة المصنعة
قبل توصيل عاكسين، استشر الشركة المصنعة لفهم وظائفهما. ليست جميع العاكسات مصممة لاستيعاب توصيلات متعددة. ستكون هناك آثار سلبية في حال تركيب عاكسين غير متوافقين. يجب إقران العاكسات المتوافقة تمامًا. لتحسين مصدر الطاقة، استخدم دائمًا عاكسين متطابقين. سيضمن ذلك ثبات تدفق الطاقة عبر العاكس، وسيؤدي ذلك إلى تلف أحدهما.
علاوة على ذلك، سيؤدي توصيل عاكسين إلى مضاعفة سعة الأمبير. سيستهلك النظام ضعف الطاقة التي يستهلكها عادةً. عند توصيل العاكسين بمجموعات البطاريات، تنخفض الطاقة بسرعة، وسيعمل مكبر صوت مجموعة البطاريات بنصف سعته.
الخطوة 2: توصيل العاكسات
بعد وضع العاكس في مكانه الصحيح، قم بتوصيل أطراف الإدخال بأول عاكسات الطاقة عبر الكابل المتصل بمجموعة البطاريات. لفهم توصيلات الإدخال والإخراج، راجع دليل الشركة المصنعة. وفقًا للشركة المصنعة، لكل عاكس توصيلاته الخاصة. لا تستخدم أسلاكًا طويلة لتوصيل البطاريات بالعواكس.
استخدم أقل قدر ممكن من الأسلاك، بحيث لا يتجاوز طولها ستة أقدام. يجب قياس قطر الكابلات للتأكد من قدرتها على تحمل الجهد العالي. يتم تحديد مصدر الطاقة الخارجة بواسطة الأسلاك المتصلة بمحولات التيار. وللتعامل مع أعلى شدة تيار ناتجة عن الطاقة أثناء انتقالها من محول تيار إلى آخر، يتطلب تدفق الطاقة من حيث الجهد استخدام خطوط نقل فعالة. يمكن أن تؤثر انخفاضات الجهد على كفاءة محولات التيار والبطاريات.
الخطوة 3: قم بتوصيل العاكس الأول والثاني.
وصّل أسلاك العاكس الثاني بالعاكس الأول. وصّل المدخل الموجب للعاكس (ب) بالمخرج الموجب للعاكس (أ). وصّل المدخل السالب بنفس الطريقة.
الخطوة 4: قم بتوصيل سلك التمديد.
وصّل كابل التمديد بالعاكس A. تحقق من توافق رمز التمديد مع الجهد والتيار الكهربائي لنظام الطاقة المتجددة لديك. بعد ذلك، وصّل مخرج عاكس الطاقة بلوحة قاطع الدائرة. بمجرد توصيل العاكسين، سيتم سحب الطاقة بسرعة، وسيزداد تيار النظام.
تأكد من وجود نظام مناسب للتعامل مع التيار الكهربائي العالي. يُعدّ عدم صيانة النظام بشكل صحيح أمرًا خطيرًا.
اقرأ أيضاً: ما هو حجم محول الطاقة المناسب لتشغيل التلفزيون؟
هل يمكن توصيل عاكسين على التوالي؟
العاكس المتسلسل: تُوصل الثايرستورات في العاكس المتسلسل على التوالي. ويستخدم طريقة التبديل من الفئة أ. تُوصل أجزاء التبديل L و C و R على التوالي في العاكس المتسلسل، مما يُنشئ دائرة رنين RLC.
مبدأ العاكس التسلسلي: تُعدّ دائرة الرنين جوهر دائرة العاكس. وهي تتكون من مزيج مناسب من ملف/مكثف ومقاومة بالقيمة المطلوبة. عادةً ما يُصمّم هذا النوع من العواكس بتخميد منخفض بشكل ملحوظ لتوفير خرج جيبي، ويعمل بفجوة توصيل قصيرة جدًا (تُعتبر مهملة) بين إطفاء أحد مُقوّمات السيليكون المُتحكّمة (SCR) وتشغيل الآخر. تكون مُعاوقة الحمل في العاكس التسلسلي سعوية عند الترددات المنخفضة وحثية عند الترددات العالية. تردد الرنين (α) هو التردد الذي تظهر عنده دائرة حمل LCR مقاومةً كليًا، ويتم توصيل أقصى قدرة إلى الحمل (R).
تشغيل العاكس التسلسلي: يتم اختيار مكونات التبديل L و C بحيث تُشكل، مع الحمل، دائرة ذات تخميد منخفض. في فترات زمنية محددة، يتم تشغيل كل من SCRs T2 و T2 بالتناوب. تجدر الإشارة إلى أنه لا يجوز بأي حال من الأحوال تشغيل كلا SCRs في الوقت نفسه، وإلا سيؤدي ذلك إلى حدوث قصر في الدائرة.
يؤدي توصيل المكثف على التوالي مع الحمل إلى توليد تبديل طبيعي، مما يجعل متوسط تيار الحمل (وليس التيار الفعال أو الجذر التربيعي المتوسط) يساوي صفرًا. ونتيجة لذلك، تُعرف هذه الدائرة بدائرة التبديل الذاتي. يساعد المكثف في إطفاء الثايرستورات. يمتلك المكثف مسارًا خارجيًا لتفريغ طاقته المخزنة. وبدون دائرة خارجية، يمكن لدائرة الرنين المتوازية تفريغ طاقتها الحثية المخزنة داخل الدائرة المتوازية.
يمكن للطاقة الرنانة داخليًا أن تنقل الطاقة ذهابًا وإيابًا بين L وC، وتتبدد تدريجيًا على شكل حرارة في الدائرة R. ونتيجةً لذلك، لا يعتمد تيار الحمل وجهد الدارة على موضع سلك إرجاع الحمل. يمكن إرجاعه إلى أيٍّ من طرفي مصدر التيار المستمر. ليكن جهد البدء عبر المكثف (Vc) سالبًا في هذه الدائرة. يصبح جهد الخرج (عبر L وR) سالبًا قبل أن ينخفض التيار إلى تيار التثبيت، ويُفصل التيار.
يتم تطبيق جهد التيار المستمر على الدائرة ذات القطبية الموضحة في الصورة.
يدخل SCR T1 في وضع التوصيل عند تطبيق نبضة بوابة خارجية على بوابته عند t=0. يُطفأ SCR T2 أيضًا. يبدأ تيار الرنين، I (الخارج) بالتدفق عبر الدائرة عبر SCR T1 وC وL وR، ويبدأ المكثف بالشحن. نتيجةً لذلك، يُشحن المكثف بجهد أكبر من VB. يكون طور التيار المتدفق عبر الحمل هو نفسه طور الجهد عبره. يتدفق تيار الرنين I (الخارج) إلى النقطة "a" لنصف دورة. يُطفأ T1 عند هذه النقطة لأن التيار المتدفق عبره قد وصل إلى الصفر. عند هذه النقطة، يُشحن المكثف إلى VB + VC.
الفجوة الزمنية الصغيرة الظاهرة في شكل موجة (ab) ناتجة عن الوقت اللازم لإيقاف تشغيل T1 وتشغيل T2. تُسمى هذه الفجوة الزمنية "الوقت الميت". ولأن كلاً من SCRS T1 وT2 يكونان في وضع إيقاف التشغيل في هذا الوقت، فإن الجهد عبر المكثف لا يستطيع التفريغ ويبقى ثابتًا. كما أن الجهد عبر الحمل والمحث يساوي صفرًا.
يُفعّل مُحوّل SCR T2 عند النقطة 'b' (في شكل الموجة)، وتُفرّغ السعة C عبر L وR وT. يتدفق التيار في الاتجاه المعاكس ويعود إلى الصفر عند النقطة c (في شكل الموجة)، ويُطفأ مُحوّل SCR T2. نعم، يُمكن توصيل عاكسين على التوالي.
اقرأ أيضاً: كيفية توصيل محول طاقة بقدرة 5000 واط؟
كيفية توصيل 2 عاكسين على التوالي؟
إذا كنت تستخدم مصدر طاقة محمولاً أو نظام طاقة متجددة، فمن شبه المؤكد أنك ستستخدم عاكس طاقة لتحويل الإشارة الكهربائية من تيار مستمر (DC) إلى تيار متردد (AC). تتطلب معظم الأجهزة الكهربائية، التي تعمل عادةً بجهد 120 فولت تيار متردد، هذه الخطوة. يجب حفظ العاكسات في نفس مكان مجموعة بطاريات الدورة العميقة أو أي مصدر طاقة آخر.
الخطوة الأولى: تأكد من الشركة المصنعة لمحولات الطاقة لديك من إمكانية توصيلها على التوازي. بعض أنواع المحولات غير قابلة للتوصيل على التوازي. استخدم محولين متطابقين لنظامك، مما يضمن تشغيلهما بشكل صحيح وإمكانية توصيلهما على التوازي. تجدر الإشارة إلى أن توصيل محولين بهذه الطريقة يضاعف قدرة المحولين على سحب الطاقة من البطاريات. كما أنه قد يقلل من سعة البطاريات (بالأمبير/ساعة) إلى النصف تقريبًا.
الخطوة الثانية: قم بتوصيل أطراف إدخال محولات الطاقة الأولى بمجموعة البطاريات. قد يكون لكل محول طاقة متطلبات توصيل وأسلاك خاصة به، والتي يجب تحديدها من قبل الشركة المصنعة. يُفضل أن تكون أسلاك الإدخال قصيرة قدر الإمكان، ويفضل ألا يتجاوز طولها 1.8 متر. يتطلب ذلك تخزين محولات الطاقة بالقرب من مصدر الطاقة. كما يجب تحديد حجم الكابلات المتصلة بمحول الطاقة بناءً على خصائص مصدر الطاقة، سواء من حيث جهد النظام أو الحد الأقصى لشدة التيار المار عبر الأسلاك. تتوفر على الإنترنت العديد من جداول وحاسبات تحديد حجم الأسلاك.
الخطوة 3: قم بتوصيل العاكس الثاني بالعاكس الأول (المعروف أيضًا باسم العاكس "التابع") (المعروف أيضًا باسم العاكس "الرئيسي"). يجب توصيل المدخل الموجب للعاكس التابع بالمخرج الموجب للعاكس الرئيسي. كرر العملية نفسها للمدخل السالب للعاكس التابع والمخرج السالب للعاكس الرئيسي.
الخطوة الرابعة: قم بتوصيل محول الطاقة الرئيسي بسلك تمديد. يجب أن يكون سلك التمديد مناسبًا لمتطلبات الجهد والتيار لنظام الطاقة المتجددة لديك. قم بتوصيل مخرج محولات الطاقة بلوحة قواطع الدائرة الكهربائية.
أوشكت هذه المقالة على الانتهاء. أتيتَ إلى هنا بهدف إيجاد إجابة لسؤال: هل يُمكن توصيل العاكسات على التوالي أم لا؟ لقد أجابت هذه المقالة تحديدًا على جميع أسئلتك المتعلقة بالعاكسات المتسلسلة.
