inverter

Le correnti elettriche

Le correnti elettriche si dividono in correnti continue e correnti alternate.

Mentre le prime sono caratterizzate da un movimento costante in uno stesso verso delle cariche elettriche, le seconde invece hanno nella frequenza che scandisce l'alternanza fra pulsazioni positive e pulsazioni negative l'elemento peculiare.

In generale la corrente continua è associata ai processi di produzione dell‘energia (si pensi ad esempio alle normali pile in commercio, alle batterie delle auto oppure alla corrente prodotta dai pannelli fotovoltaici), mentre quella alternata si rivela particolarmente efficiente nei processi di trasporto dell'energia elettrica dal momento che la forma alternata è più versatile e consente nel contempo minori sprechi lungo le linee di trasporto (i tralicci dell'alta tensione per intenderci).

Entrambe le tipologie di corrente rivestono una importanza significativa non solo nei processi produttivi ma anche nella vita di tutti i giorni: esse sono ovviamente complementari e vengono utilizzate ciascuna in contesti specifici. Assumono pertanto una importanza capitale i processi (e i dispositivi elettronici a supporto di questi) in grado di convertire la corrente continua in corrente alternata e viceversa.

In un caso si parla di raddrizzamento (conversione AC-DC dagli acronimi dei termini anglosassoni "Direct Current" e "Alternate Current") e può venire attuato attraverso particolari dispositivi elettronici detti diodi, mentre nell'altro si parla di un processo di inversione che viene realizzato attraverso macchine elettroniche note sotto il nome di "Inverter".

Si può associare quindi per semplicità un inverter ad un sistema che accetta in ingresso una corrente continua e genera in uscita una corrente alternata. La questione è di una certa complessità dal momento che la corrente alternata è caratterizzata da tre parametri fondamentali: la frequenza, l'ampiezza e la fase. All'inverter quindi è demandato il compito di generare una corrente alternata avente una data frequenza, ampiezza e fase a partire da una corrente continua in ingresso.

I convertitori DC-AC (altro nome dato agli inverter che, stante le definizioni poste in precedenza dovrebbe essere autoesplicativo) ricoprono un ruolo centrale soprattutto nelle applicazioni industriali cosiddette di potenza.

inverter


Principio di Funzionamento dell'inverter

Il bagaglio di conoscenza necessario alla piena comprensione del funzionamento dell'inverter è senza dubbio ampio ed articolato: alla conoscenza della fisica va necessariamente affiancata la padronanza degli strumenti matematici necessari per la modellazione dei fenomeni. Senza pertanto entrare nel dettaglio del funzionamento dell'inverter, si può affermare che la struttura di questi dispositivi deve sempre necessariamente comprendere un circuito di controllo ed una serie di "interruttori" disposti secondo un preciso schema elettrico. Il primo ha il compito di attivare e disattivare i secondi che, aprendosi e chiudendosi secondo una precisa sequenza, contribuiscono a modificare la corrente continua in entrata all'inverter in una di forma periodica il più possibile vicina a quella sinusoidale. Per sua natura infatti l'effetto controllato degli interruttori tende a generare un'onda squadrata che quindi presenta una componente di armoniche superiore alla prima. Quanto più bassa è questa componente tanto migliore è la qualità del convertitore: infatti le armoniche superiori oltre ad essere causa di perdite di potenza, possono ingenerare il fenomeno della risonanza che può causare a sua volta stress meccanici in grado anche di provocare la rottura dell'inverter. Semplificando al massimo, quindi, i componenti principali di un inverter sono gli interruttori che modellano la corrente continua in entrata ed il circuito di controllo e comando di questi ultimi che, impartendo l'ordine di apertura e chiusura agli interruttori, consente la creazione della corrente AC in uscita avente le caratteristiche desiderate. Come accennato per gli interruttori si fa ricorso a componenti elettronici a semiconduttore: uno di questi è il MOSFET ovvero un transistor che è sostanzialmente un dispositivo in grado di funzionare come un interruttore controllato dove il passaggio di corrente fra una componente (detta Source) e quella adiacente (Drain) è comandato da una tensione di gate. I MOSFET vengono poi pilotati dal circuito di controllo. In questo caso la grandezza da controllare è rappresentata dal tempo durante il quale ogni singolo MOSFET deve restare aperto o chiuso. La qualità del circuito di controllo è quindi rappresentativa della qualità complessiva dell'inverter.


  • Alcune note I tipi di climatizzatori oggi in commercio sono veramente parecchio prova ne sia è questo uno dei casi in cui possiamo tranquillamente dire che esistono tipi di climatizzatori per tutti i gusti e per ...

  • Gli inverter fotovoltaici sono adeguati alle normative circa l'alimentazione di elettricità e connessione alla rete, e possono essere scollegati immediatamente se c'è un’interruzione di corrente, oppu...

  • interruttore on-off Molti strumenti elettronici sono così comuni, così facili e frequenti da rintracciare, che in tantissimi casi si finisce per trascurarne l’importanza, la validità e la possibilità di trovarli sul merc...

  • installare parabola Per poter usufruire di un buon segnale satellitare occorre che il nostro impianto presenti una parabola, accanto alla quale andrà poi sistemato un convertitore, e un decoder....


Applicazioni dell'Inverter

inverterL'inverter trova utilizzo in moltissime applicazioni e processi industriali. La sua presenza tuttavia è in costante aumento anche nelle abitazioni civili grazie alla diffusione degli impianti fotovoltaici per uso domestico. Questi impianti sostanzialmente catturano la luce solare e la trasformano in energia elettrica che può essere utilizzata in casa oppure trasferita alla rete nazionale.

Senza un inverter tutto questo non sarebbe possibile dal momento che la corrente prodotta dai pannelli solari è per sua natura continua, mentre la corrente che si utilizza in casa è alternata: un convertitore DC-AC è quindi la soluzione per trasformare la corrente continua "solare" in quella alternata a 50 hz che fa funzionare il televisore di casa.




COMMENTI SULL' ARTICOLO