ຕົວປ່ຽນແປງຈາກ DC ເປັນ AC ສາມເຟສ - ວິທີແກ້ໄຂການປ່ຽນແປງພະລັງງານຂັ້ນສູງສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ

DC ກັບສາມໄລຍະ AC converter ປະກອບມີການກັ່ນຕອງຮາໂມນິກທີ່ຫຼາກຫຼາຍແລະເຕັກໂນໂລຢີເພີ່ມຄຸນນະພາບພະລັງງານທີ່ສົ່ງຜົນຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ສະອາດເປັນພິເສດ, ເຮັດໃຫ້ມັນດີກວ່າວິທີການປ່ຽນແປງແບບດັ້ງເດີມ. ຄຸນລັກສະນະທີ່ກ້າວ ຫນ້າ ນີ້ແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍທີ່ ສໍາ ຄັນທີ່ສຸດໃນການປ່ຽນພະລັງງານ: ການຮັກສາຮູບແບບຄື້ນ sinusoidal ດ້ວຍການສໍ້ລາດບັງຫຼວງຢ່າງ ຫນ້ອຍ ໃນທັງສາມໄລຍະ. ເຄື່ອງປ່ຽນໃຊ້ເຕັກນິກການປ່ຽນ multi-level ປະສົມປະສານກັບແອລຈໍຕິມການປັບຄວາມກວ້າງຂອງ pulse ທີ່ກ້າວ ຫນ້າ ເພື່ອຜະລິດຜົນຜະລິດສາມໄລຍະທີ່ລຽບງ່າຍ, ມີຄວາມສົມດຸນເຊິ່ງເຮັດກັບຄຸນນະພາບພະລັງງານຂອງຄວາມໃຊ້. ລະບົບກັ່ນຕອງຮາໂມນິກທີ່ປະສົມປະສານໄດ້ຢ່າງຕັ້ງຫນ້າສະກັດກັ້ນສ່ວນປະກອບຄວາມຖີ່ທີ່ບໍ່ຕ້ອງການທີ່ອາດຈະລົບກວນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຄວາມລະອຽດອ່ອນຫຼືເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງເຄື່ອງຈັກແລະຄວາມເສຍຫາຍຂອງປະສິດທິພາບ. ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າໂດຍສະເພາະໃນການ ນໍາ ໃຊ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຂັບເຄື່ອນຄວາມຖີ່ທີ່ປ່ຽນແປງ, ອຸປະກອນການຜະລິດຄວາມແມ່ນຍໍາ, ອຸປະກອນການແພດ, ແລະລະບົບຄອມພິວເຕີທີ່ຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ ຫມັ້ນ ຄົງແລະມີຄຸນນະພາບສູງ. ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບພະລັງງານຂອງເຄື່ອງປ່ຽນຂະຫຍາຍໄປສູ່ການຮັກສາການຄວບຄຸມແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສອດຄ່ອງໃນເງື່ອນໄຂການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຮັບປະກັນວ່າອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ໄດ້ຮັບພະລັງງານທີ່ດີທີ່ສຸດໂດຍບໍ່ສົນເລື່ອງການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຕ້ອງການ. ຮູບແບບທີ່ກ້າວ ຫນ້າ ມີການແກ້ໄຂຕົວເລກປະສິດທິພາບທີ່ເຄື່ອນໄຫວທີ່ຮັກສາຕົວເລກປະສິດທິພາບເກືອບເປັນ ຫນຶ່ງ, ຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານປະຕິກິລິຍາແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໂດຍລວມ. ລະບົບຄວບຄຸມຮາໂມນິກ ຕິດຕາມເບິ່ງແບບຄື້ນຜົນຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະປັບຮູບແບບການປ່ຽນໂດຍອັດຕະໂນມັດເພື່ອຊົດເຊີຍການສໍ້ລາດບັງຫຼວງທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນ, ຮັກສາຄຸນນະພາບພະລັງງານທີ່ສອດຄ່ອງຕະຫຼອດຮອບການ ດໍາ ເນີນງານ. ຄວາມສາມາດນີ້ພິສູດວ່າມີຄວາມ ຈໍາ ເປັນໃນສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະ ກໍາ ບ່ອນທີ່ເຄື່ອງຈັກຫຼາຍຢ່າງແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຮັດວຽກພ້ອມກັນ, ສ້າງການໂຕ້ຕອບປະສົມປະສານທີ່ສັບສົນ. ຄຸນນະພາບພະລັງງານທີ່ດີກວ່າຂອງເຄື່ອງປ່ຽນໄດ້ແປໂດຍກົງໃຫ້ກັບຄວາມກົດດັນອຸປະກອນທີ່ຫຼຸດລົງ, ຄວາມຕ້ອງການໃນການ ບໍາ ລຸງຮັກສາທີ່ຕ່ ໍາ ກວ່າ, ແລະອາຍຸການ ດໍາ ເນີນງານທີ່ຍາວນານ ສໍາ ລັບເຄື່ອງຈັກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່. ຜູ້ໃຊ້ໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານໄຟຟ້າທີ່ເຂັ້ມງວດແລະກົດລະບຽບຕາຂ່າຍ, ກໍາ ຈັດການລົງໂທດຫຼືການ ຈໍາ ກັດການ ດໍາ ເນີນງານ. ເຕັກໂນໂລຊີການກັ່ນຕອງທີ່ກ້າວຫນ້າຍັງຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງທາງເອເລັກໂຕຣເມັກນິດ, ສ້າງສະພາບແວດລ້ອມໄຟຟ້າທີ່ສະອາດກວ່າທີ່ສະ ຫນັບ ສະ ຫນູນ ລະບົບການສື່ສານທີ່ລະອຽດອ່ອນແລະອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ.

ຕົວປ່ຽນແປງຈາກໄຟຟ້າ direct current (dc) ເປັນ alternating current (ac) ສາມເຟສ ມີລະບົບຄວບຄຸມ ແລະ ຕິດຕາມທີ່ມີປັນຍາຊື່ອາດສາມາດປະຕິວັດການຈັດການພະລັງງານຜ່ານການວິເຄາະເຖິງສະພາບການໃນເວລາຈິງ, ຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາເປັນທຳນຽມກ່ອນເກີດບັນຫາ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຈາກໄກ. ລະບົບທີ່ຄົບຖ້ວນນີ້ປະກອບດ້ວຍ microprocessor ທີ່ທັນສະໄໝຮ່ວມກັບ algorithm ຊອບແວທີ່ສັບສົນເພື່ອໃຫ້ຄວາມຊັດເຈນ ແລະ ການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນເທື່ອເທື່ອຕໍ່ການດຳເນີນງານຂອງຕົວປ່ຽນແປງ. ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ມີປັນຍາຊື່ອາດສາມາດຕິດຕາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕໍ່ປັດໄຈທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ຄ່າຄວາມຕ້ານທາງເຂົ້າ, ຄ່າຄວາມຕ້ານທາງອອກ, ລະດັບປະຈຸບັນ, ອຸນຫະພູມ, ຄ່າ power factor, ແລະ ປະກອບ harmonic, ໂດຍໃຫ້ຂໍ້ມູນການປະຕິບັດທີ່ລະອຽດແຕ່ງຜ່ານຈໍສະແດງດິຈິຕອນທີ່ເຂົ້າໃຈງ່າຍ ແລະ ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ການສື່ສານ. ຄວາມສາມາດໃນການວິເຄາະທີ່ທັນສະໄໝຊ່ວຍໃຫ້ລະບົບສາມາດປະກາດບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂື້ນກ່ອນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ໂດຍການນຳໃຊ້ຍຸດທະສາດການຮັກສາເປັນທຳນຽມກ່ອນເກີດບັນຫາ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຊ່ວຍເຫຼືອໄດ້ຢ່າງມີນັກ. ລະບົບການຕິດຕາມມີຂອບເຂດການເຕືອນທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ ແລະ ລະບົບການແຈ້ງເຕືອນອັດຕະໂນມັດທີ່ຈະແຈ້ງເຕືອນຜູ້ປະຕິບັດເຖິງສະພາບການທີ່ບໍ່ປົກກະຕິຜ່ານທາງຊ່ອງທາງການສື່ສານຫຼາຍຊ່ອງທາງ ເຊັ່ນ: ອີເມວ, SMS, ແລະ ວິທີການການສື່ສານເຄືອຂ່າຍ. ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຈາກໄກຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດສາມາດຕິດຕາມການປະຕິບັດຂອງຕົວປ່ຽນແປງຈາກທຸກບ່ອນດ້ວຍການໃຊ້ອິນເຕີເຟດທີ່ອີງໃສ່ເວັບ ຫຼື ອັບປະໂຫຼດໃນເຄື່ອງມືມືຖື, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຈັດການເປັນໄປຢ່າງເປັນກິດຈະກຳ ແລະ ສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງໃນການດຳເນີນງານໄດ້ຢ່າງໄວວາ. ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ມີປັນຍາຊື່ອາດສາມາດປະກອບດ້ວຍ algorithm ທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການປະຕິບັດຂອງຕົວປ່ຽນແປງມີປະສິດທິພາບສູງສຸດຕາມລັກສະນະຂອງພຽງແລະສະພາບແວດລ້ອມ, ໂດຍການປັບຄ່າທີ່ເຮັດວຽກອັດຕະໂນມັດເພື່ອຮັກສາປະສິດທິພາບສູງສຸດໃນທຸກສະພາບການດຳເນີນງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມສາມາດໃນການບັນທຶກຂໍ້ມູນຈະບັນທຶກປະຫວັດການດຳເນີນງານທີ່ຄົບຖ້ວນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການວິເຄາະຢ່າງລະອຽດຕໍ່ແນວໂນ້ມໃນການປະຕິບັດ, ຮູບແບບການບໍລິໂພກພະລັງງານ, ແລະ ອັດຕາການນຳໃຊ້ລະບົບ. ຂໍ້ມູນນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງຍິ່ງໃນການປັບປຸງການຈັດຕັ້ງລະບົບ, ການວາງແຜນການຂະຫຍາຍຂອງຄວາມສາມາດ, ແລະ ການຊອກຫາໂອກາດທີ່ຈະປັບປຸງປະສິດທິພາບເພີ່ມເຕີມ. ລະບົບຄວບຄຸມສະໜັບສະໜູນການເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບຈັດການສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກ, ລະບົບຄວບຄຸມອຸດສາຫະກຳ, ແລະ ລະບົບຈັດການພະລັງງານຜ່ານວິທີການການສື່ສານມາດຕະຖານ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການນຳເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງການອັດຕະໂນມັດທີ່ມີຢູ່ແລ້ວເກີດຂື້ນໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ. ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ທັນສະໄໝຊ່ວຍປ້ອງກັນການເຂົ້າເຖິງທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດ ໃນເວລາທີ່ຍັງຮັກສາການສື່ສານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ກັບລະບົບການຕິດຕາມທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດ, ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ການປ້ອງກັນຂໍ້ມູນ.

ຕົວປ່ຽນແປງຈາກ Dc ໄປເປັນ AC ສາມເຟສ ແສດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນເລີດທາງດ້ານວິສະວະກຳຢ່າງຍອດເດັ່ນ ໂດຍຜ່ານການສ້າງສາງທີ່ແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ເປັນທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຢ່າງເຂັ້ມງວດທີ່ສຸດໃນດ້ານອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຕິດຕັ້ງໄຟຟ້ານອກບ້ານ. ວິທີການອອກແບບທີ່ແຂງແຮງຂອງຕົວປ່ຽນແປງນີ້ໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນໄລຍະຍາວ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດງານຢ່າງສົມໆເທົ່າກັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນທີ່ດ້ອຍກວ່ານີ້ເສຍຫາຍ. ລະບົບຈັດການຄວາມຮ້ອນຂັ້ນສູງປະກອບດ້ວຍເຕັກນິກການເຢັນທີ່ເປັນປັນຍາ, ລວມທັງປັ້ມລະບາຍອາກາດທີ່ຄວບຄຸມດ້ວຍອຸນຫະພູມ, ອຸປະກອນລະບາຍຄວາມຮ້ອນ (heat sinks), ແລະ ລະບົບຈັບສັນຍານຄວາມຮ້ອນ ເຊິ່ງຮັກສາອຸນຫະພູມການປະຕິບັດງານໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນສະພາບອຸນຫະພູມແວດລ້ອມທີ່ສູງຫຼາຍ ຫຼື ໃນສະຖານະການທີ່ເຮັດວຽກໃນເງື່ອນໄຂການບັນທຸກສູງສຸດ. ກ່ອງປ້ອງກັນຂອງຕົວປ່ຽນແປງມີອັດຕາການປ້ອງກັນທີ່ມີຄຸນນະພາບສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ ເຊິ່ງປ້ອງກັນສ່ວນປະກອບທີ່ຢູ່ໃນເຄື່ອງຈັກຈາກຝຸ່ນ, ນ້ຳ, ການສັ່ນສະເທືອນ, ແລະ ການສຳຜັດກັບເຄມີທີ່ມັກເກີດຂຶ້ນໃນສະຖານທີ່ຜະລິດ, ສະຖານທີ່ທາງທະເລ, ແລະ ການຕິດຕັ້ງໄຟຟ້ານອກບ້ານ. ການເຄືອບພິເສດ (conformal coatings) ປ້ອງກັນບ໋ອດວົງຈອນຈາກອາກາດທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກ່ອນ ແລະ ຄວາມຊື້ນ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບຂໍ້ຕໍ່ທີ່ແຂງແຮງຮັບປະກັນການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ເຖິງແມ່ນຈະມີການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ ຫຼື ພາວະເຄື່ອນໄຫວທາງກາຍະພາບ. ການອອກແບບຂອງຕົວປ່ຽນແປງສາມາດຮັບເອົາໄດ້ທັງຊ່ວງຄ່າຄວາມຕ້ານທີ່ກວ້າງ ແລະ ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການປ່ຽນແປງຄ່າຄວາມຕ້ານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ການປະຕິບັດງານຫຼຸດຕໍ່າລົງ, ເຮັດໃຫ້ເປັນທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ບໍ່ສະຖຽນ ຫຼື ການຕິດຕັ້ງທີ່ບໍ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ລະບົບປ້ອງກັນຂັ້ນສູງຮັກສາອຸປະກອນຈາກສະພາບການຄວາມຕ້ານເກີນ, ຄວາມຕ້ານຕ່ຳເກີນ, ການໄຫຼຜ່ານທີ່ຫຼາຍເກີນ, ແລະ ການລັດຕະກະສັນທີ່ເກີດຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ສັ້ນ, ໂດຍຈະປະຕິບັດມາດຕະການປ້ອງກັນອັດຕະໂນມັດເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ສ່ວນປະກອບເສຍຫາຍ ແລະ ຮັກສາຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງລະບົບໄວ້. ການສ້າງສາງແບບແຍກສ່ວນ (modular construction) ຂອງຕົວປ່ຽນແປງເຮັດໃຫ້ການບໍລິການແລະການປ່ຽນແທນສ່ວນປະກອບໃນສະຖານທີ່ເກີດຂຶ້ນໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເວລາທີ່ລະບົບບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ (downtime) ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການບໍລິການຕ່ຳລົງ ໂດຍຜ່ານການອອກແບບທີ່ເຂົ້າເຖິງໄດ້ງ່າຍ ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ມີມາດຕະຖານ. ລະບົບການຕິດຕັ້ງທີ່ຕ້ານການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ວັດສະດຸທີ່ດູດຊຶມການເຄື່ອນໄຫວເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ອ່ອນໄຫວຖືກປ້ອງກັນຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງກາຍະພາບໃນການນຳໃຊ້ທີ່ເคลື່ອນໄຫວ ຫຼື ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທາງກາຍະພາບຢ່າງຮຸນແຮງ. ຕົວປ່ຽນແປງປະຕິບັດງານໄດ້ຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງ, ຈາກສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າສູນເປັນເທົ່າໃດໃນສະຖານທີ່ເກັບຮັກສາເຢັນ ໄປຈົນເຖິງອຸນຫະພູມສູງໃນສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງໃນເຂດທະເລ ຫຼື ໃນຫ້ອງເຄື່ອງ. ສ່ວນປະກອບທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ຖືກເລືອກເອົາມາເພື່ອໃຫ້ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ ຮັບປະກັນການປະຕິບັດງານທີ່ສົມໆເທົ່າກັນເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດ, ໃນຂະນະທີ່ການທົດສອບຢ່າງລະອຽດ ແລະ ການທົດສອບການໃຊ້ງານເບື້ອງຕົ້ນ (burn-in procedures) ຖືກດຳເນີນການເພື່ອຢືນຢັນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ກ່ອນການຈັດສົ່ງ. ວິທີການອອກແບບທີ່ແຂງແຮງນີ້ຍັງຂະຫຍາຍໄປເຖິງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງດ້ານໄຟຟ້າແລະແສງ (electromagnetic compatibility) ໂດຍການໃຊ້ການປ້ອງກັນ (shielding) ແລະ ການກັ້ນ (filtering) ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການຮີດກັບລະບົບອື່ນໆ ແລະ ຮັກສາຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຮີດຈາກແສງໄຟຟ້າແລະແສງເຄື່ອງຈັກທີ່ມາຈາກພາຍນອກ.