Tipuri de conversie a energiei electrice
Energia electrică este generată la centralele electrice către consumatori și se transmite în principal sub formă de trei faze curent alternativ de frecvență industrială de 50 Hz. Cu toate acestea, atât în industrie și în instalații de transport sunt, pentru care frecvența de alimentare de 50 Hz AC inutilizabil.
Problemele legate de conversie a energiei electrice de la o formă la alta este angajată în domeniul științei și tehnologiei, echipament convertor numit (sau electronica de putere). Principalele tipuri de conversie a energiei electrice includ:
3. Conversia unei tensiuni de curent continuu la o altă tensiune de curent continuu (de conversie tensiune DC). este o astfel de conversie este necesar, de exemplu, pe un număr de obiecte în mișcare, în care sursa de energie electrică este o baterie sau altă joasă tensiune de curent continuu și de a furniza consumatorilor necesită o tensiune de curent continuu mai mare (de exemplu, surse de alimentare radio sau echipamente electronice).
Există mai multe alte tipuri de conversie a energiei electrice (de exemplu, formarea unei anumite curbe de tensiune alternativă), în special, formarea de impulsuri de curent puternice, care sunt utilizate în instalații speciale, reglabile alternativ de transformare de tensiune. Toate tipurile de transformări efectuate folosind elementele cheie de putere. Principalele tipuri de comutatoare semiconductoare - diode, tranzistori de putere bipolare, tiristoare, tiristoare blocabile, tranzistori cu un control câmp.
convertoare Tiristori pot fi împărțite în două grupe: ghidat și auto-conținut. Prima tranziție curent periodic de la o supapă la altul (de comutare curent) se realizează prin tensiunea alternativă a unei surse externe. Dacă această sursă este de curent alternativ, vorbim despre transmițătorul, rețeaua de sclavi. Aceste convertoare includ redresoare, invertoare de rețea slave (dependente), convertoare de frecvență directă, numărul de invertoare trifazate, convertoare de tensiune de curent alternativ. În cazul în care o sursă de tensiune externă furnizarea de comutare, este o mașină de curent alternativ (de exemplu, un generator sincron sau cu motor), convertorul se numește o mașină de sclav.
convertoare autonome funcționează formă sau ale tensiunii (curent) funcția de conversie prin schimbarea stării elementelor cheie acționate electric sub acțiunea semnalelor de control. Pentru invertoare de sine stătătoare sunt de comutare de reglementare și de tensiune de curent alternativ, unele tipuri de invertoare de tensiune.
În mod tradițional convertoare de putere gate utilizate pentru a obține tensiunea de rectificat frecvența rețelei industriale de 50 Hz și pentru tensiune de curent alternativ (monofazat sau trifazat) când alimentat de la o sursă de tensiune de CC. Pentru aceste convertoare (redresoare și invertoare) folosind diode și tiristoare comutată la frecvența liniei. Forma tensiunii de ieșire și curentul a circuitului este determinată de unghiul de modulare și reglarea de fază liniară.
Netezirea și răsturnare continuă să fie principalul mod de transformare a energiei electrice, dar metodele de transformare au suferit modificări considerabile și variații ale acestora în au devenit mai numeroase.
Apariția unor noi tipuri de valve de putere semiconductoare, aproape de idealul gestiona element cheie, a schimbat în mod semnificativ modul de abordare a construcției convertoare supapelor. Larg răspândit în ultimii ani tiristoare pot fi blocate (GTO - poarta de a opri thirystor) și izolate poarta tranzistor bipolar (IGBT - IGBT - poarta insolated tranzistor bipolar) acoperă cu succes puterea de până la sute și mii de kilowați, proprietățile lor dinamice sunt îmbunătățite în mod continuu, iar costul cu creșterea producției este redusă. Prin urmare, ei au înlocuit cu succes tiristoarelor convenționale cu noduri de comutare forțată. Aplicarea de convertoare de tensiune de impulsuri cu noi clase de instrumente au extins, de asemenea. dezvolta rapid puternic de reglementare a trecut pentru ridicarea și coborârea tensiunii de alimentare de curent continuu; convertoare de comutare sunt adesea folosite în sistemele de utilizare a energiei din surse regenerabile (eoliene, radiatia solara).
Investițiile mari sunt realizate în producția de energie folosind tehnologii de energie regenerabilă, din surse regenerabile atunci când sursele primare sunt utilizate fie pentru a reveni energie la rețea, sau pentru a reîncărca acumulatorul (baterie) în instalații cu fiabilitate ridicată de alimentare cu energie. Există noi clase de convertoare pentru drive-uri cu motor de supapă-inductor (SRD - pornit unitatea reluctanse). Aceste convertoare sunt mai multe canale (numărul de canale este obișnuit, între trei la opt) comută alternativ conexiunea furnizează înfășurările motorului stator cu frecvență reglabilă și tensiune. Convertoare de comutare sunt utilizate pe scară largă în surse de echipamente de consum de energie, încărcătoare de baterii, aparate de sudură și un număr de noi aplicații (balasturi sisteme de iluminat, electrofiltre, etc ..).
În plus față de îmbunătățirea bazei elementului de circuite convertor de putere în strategia de a aborda problemele de circuit în mare măsură a influențat dezvoltarea de dispozitive microcontroler și metode de prelucrare a informațiilor digitale.