Преобразуватели на електрическа енергия

Конвертор Е електрическо устройство, което преобразува електричество по един параметър или показатели за качество в електричество с други стойности на параметри или показатели за качество. Параметри електрическа енергия може да бъде видът на тока и напрежението, тяхната честота, броят на фазите, фазата на напрежението.

Според степента на управляемост преобразувателите на електрическа енергия се делят на неуправляеми и управлявана… В управляваните преобразуватели изходните променливи: напрежение, ток, честота — могат да се регулират.

По елементарна база преобразувателите на мощност се подразделят на електрическа машина (въртяща се) и полупроводник (статичен)… Електромашинните преобразуватели се прилагат въз основа на използването на електрически машини и понастоящем намират сравнително рядко приложение в електрическите задвижвания. Полупроводниковите преобразуватели могат да бъдат диодни, тиристорни и транзисторни.

По естеството на преобразуването на електричество, преобразувателите на мощност са разделени на токоизправители, инвертори, честотни преобразуватели, регулатори на напрежение в променлив и постоянен ток и фазови преобразуватели на променливо напрежение.

В съвременните автоматизирани електрически задвижвания те се използват главно полупроводникови тиристорни и транзисторни преобразуватели на постоянен и променлив ток.

Предимствата на полупроводниковите преобразуватели са широка функционалност за контрол на процеса на преобразуване на електричество, висока скорост и ефективност, дълъг експлоатационен живот, удобство и лекота на поддръжка по време на работа, широки възможности за прилагане на защита, сигнализация, диагностика и тестване както на електрическите задвижване и технологично оборудване.

В същото време за полупроводниковите преобразуватели са характерни някои недостатъци. Те включват: висока чувствителност на полупроводникови устройства към претоварване по ток, напрежение и скоростта им на промяна, ниска устойчивост на шум, изкривяване на синусоидалния ток и напрежението на мрежата.

Токоизправител наречен преобразувател на променливо напрежение в постоянен ток (изправен) ток.

Неконтролирани токоизправители не осигуряват регулиране на напрежението върху товара и се извършват върху полупроводникови неконтролирани устройства с едностранна проводимост — диоди.

Контролирани токоизправители са направени на контролирани диоди — тиристори и ви позволяват да регулирате изходното им напрежение поради подходящо управление тиристори.

Управляван токоизправител

Токоизправителите могат да бъдат необратими и обратими. Реверсивните токоизправители ви позволяват да променяте полярността на коригираното напрежение при натоварването им, докато необратимите не го правят. Според броя на фазите на захранващото входно напрежение на променлив ток, токоизправителите се разделят на еднофазни и трифазни, а според схемата на силовата секция-на мостов и нулев изход.

Инвертор наречен DC-to-AC преобразувател на напрежение. Тези преобразуватели се използват като част от честотни преобразуватели, когато задвижването се захранва от мрежа за променлив ток или като независим преобразувател, когато задвижването се захранва от източник на DC напрежение.

Инвертор

В схемите на електрическите задвижвания се намира най -голямото приложение автономни инвертори на напрежение и токреализирани на тиристори или транзистори.

Автономни инвертори на напрежение (AVI) имат твърда външна характеристика, която е зависимостта на изходното напрежение от тока на натоварване, в резултат на което при промяна на тока на натоварване изходното им напрежение практически не се променя. По този начин инверторът на напрежение се държи по отношение на товара като Източник на ЕМП.

Автономни инвертори на ток (AIT) имат «мека» външна характеристика и имат свойствата на източник на ток. По този начин инверторът на ток се държи като източник на ток по отношение на товара.

Честотен преобразувател (FC) се нарича преобразувател на променливо напрежение със стандартна честота и напрежение в променливо напрежение с регулируема честота. Полупроводниковите честотни преобразуватели се класифицират в две групи: директно свързани честотни преобразуватели и честотни преобразуватели с междинна DC връзка.

Лабораторен честотен преобразувател

Преки преобразуватели на честота позволяват промяна на честотата на напрежението на товара само в посока на неговото намаляване в сравнение с честотата на захранващото напрежение. Честотните преобразуватели с междинна DC връзка нямат това ограничение и намират по -широко приложение в електрическото задвижване.

Индустриален честотен преобразувател за управление на електрическо задвижване

Регулатор на променливо напрежение се нарича преобразувател на променливо напрежение със стандартна честота и напрежение в регулирано променливо напрежение със същата честота. Те могат да бъдат еднофазни и трифазни и да използват, като правило, еднооперационни тиристори в силовата си секция.

Регулатор на DC напрежение се нарича преобразувател на нерегулиран източник на напрежение с постоянен ток в регулируемо напрежение в товара. В такива преобразуватели се използват силови полупроводникови управляеми ключове, работещи в импулсен режим, а регулирането на напрежението в тях се дължи на модулирането на захранващото напрежение.

Най -разпространено беше широчинно импулсна модулация, при които продължителността на импулсите на напрежение се променя с постоянна честота на тяхното повторение.

Прочетете също по тази тема: Подобряване на полупроводникови преобразуватели в автоматизирани системи за електрическо задвижване