Elektromos energia átalakítók

Az átalakító olyan elektromos eszköz, amely egy paraméterrel alakítja át az elektromosságot, ill minőségi mutatók elektromos áramban más paraméterértékekkel vagy minőségi mutatókkal. Paraméterek elektromos energia lehet az áram és feszültség típusa, frekvenciájuk, a fázisok száma, a feszültség fázisa.

A szabályozhatóság mértéke szerint az elektromos energia átalakítókat nem szabályozhatóra és vezéreltre osztják... A vezérelt átalakítókban a kimeneti változók: feszültség, áram, frekvencia — szabályozhatók.

A teljesítmény-átalakítókat alapvetően elektromos gépekre (forgó) és félvezetőkre (statikus) osztják... Az elektromos gépi átalakítókat az elektromos gépek felhasználása alapján alkalmazzák, és jelenleg viszonylag ritkán alkalmazzák az elektromos hajtásokban. A félvezető átalakítók lehetnek diódák, tirisztorok és tranzisztorok.

A villamosenergia-átalakítás jellege szerint az áramátalakítókat egyenirányítókra, inverterekre, frekvenciaváltókra, váltakozó- és egyenfeszültség-szabályozókra, valamint váltóáramú fázisátalakítókra osztják.

A modern automatizált elektromos hajtásokban főként félvezető tirisztoros és tranzisztoros egyen- és váltakozó áramú konvertereket használnak.

A félvezető konverterek előnyei az elektromos átalakítási folyamat vezérlésének széleskörű funkcionalitása, a nagy sebesség és hatékonyság, a hosszú élettartam, a kényelem és a könnyű karbantartás az üzemeltetés során, a széles körű védelem alkalmazási lehetőségei, jelzései, diagnosztikája és tesztelése mind az elektromos meghajtás, mind a technológiai berendezések .

Ugyanakkor a félvezető átalakítókat bizonyos hátrányok jellemzik. Ezek közé tartozik: a félvezető eszközök nagy érzékenysége az áram túlterhelésére, a feszültségre és azok változási sebességére, az alacsony zajtűrés, a szinuszos áram és a hálózati feszültség torzulása.

Váltakozó feszültség egyenárammá (egyenárammá) nevezett egyenirányító.

A nem szabályozott egyenirányítók nem biztosítanak feszültségszabályozást a terhelésen, és egyoldali vezetésű, nem vezérelt félvezető eszközökön hajtják végre. diódák.

A vezérelt egyenirányítók vezérelt diódákon - tirisztorokon készülnek, és lehetővé teszik a kimeneti feszültség beállítását a megfelelő szabályozásnak köszönhetően tirisztorok.

Szabályozott egyenirányító

Az egyenirányítók lehetnek irreverzibilisek és reverzibilisek.Az irányváltó egyenirányítók lehetővé teszik az egyenirányított feszültség polaritásának megváltoztatását a terhelésükön, míg a nem invertáló egyenirányítók nem. Az AC bemeneti feszültség fázisainak száma szerint az egyenirányítókat egyfázisúra és háromfázisúra, a teljesítményszakasz sémája szerint pedig hídra és nulla kimenetre osztják.

Egy inverter, amelyet DC-AC feszültség átalakítónak neveznek. Ezeket az átalakítókat a frekvenciaváltó részeként használják, ha a hajtás váltóáramú hálózatról táplálja, vagy független konverterként, ha a hajtás egyenfeszültségű feszültségforrásról táplálkozik.

Inverter

A legnagyobb alkalmazási terület az elektromos meghajtó áramkörökben található autonóm feszültség- és áramváltóktirisztorokon vagy tranzisztorokon valósítják meg.

Az autonóm feszültséginverterek (AVI) merev külső karakterisztikával rendelkeznek, amely a kimeneti feszültség függése a terhelési áramtól, aminek következtében a terhelési áram változása esetén a kimeneti feszültségük gyakorlatilag nem változik. Így a feszültséginverter a terheléshez képest úgy viselkedik, mint Az EMF forrása.

Az autonóm áramváltók (AIT) „puha” külső karakterisztikával rendelkeznek, és az áramforrás tulajdonságaival rendelkeznek. Ily módon az áramváltó a terheléshez képest áramforrásként viselkedik.

A frekvenciaváltót (FC) szabványos frekvenciájú AC feszültség átalakítónak és változó frekvenciájú váltakozó feszültség átalakítónak nevezik. A félvezető frekvenciaváltók két csoportba sorolhatók: közvetlen csatolású frekvenciaváltók és DC csatolású frekvenciaváltók.

Laboratóriumi frekvenciaváltó

A közvetlen frekvenciaváltók a terhelési feszültség frekvenciáját csak a tápfeszültség frekvenciájához viszonyított csökkenés irányában teszik lehetővé. A közbenső DC csatlakozással rendelkező frekvenciaváltók nem rendelkeznek ezzel a korlátozással, és szélesebb körű alkalmazást találnak az elektromos hajtásban.

Ipari frekvenciaváltó elektromos hajtásvezérléshez

A váltóáramú feszültségszabályozót szabvány frekvenciájú váltakozó feszültség és feszültség azonos frekvenciájú szabályozott váltakozó feszültségre átalakítójának nevezzük. Lehetnek egyfázisúak és háromfázisúak, és általában egyműködésű tirisztorokat használnak a teljesítményrészükben.

Az egyenfeszültség-szabályozót egy szabályozatlan egyenfeszültség-forrás átalakítójának nevezzük szabályozott terhelési feszültséggé. Az ilyen konverterekben impulzus üzemmódban működő teljesítmény-félvezető vezérelhető kapcsolók használatosak, amelyekben a feszültségszabályozás a tápfeszültség modulációjából adódik.

Ez volt a leggyakoribb impulzus szélesség moduláció, amelyben a feszültségimpulzusok időtartama állandó ismétlési gyakorisággal változik.

Olvass még erről a témáról: Félvezető konverterek fejlesztése automatizált elektromos hajtásrendszerekben