Τύποι μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας

Ένας τεράστιος αριθμός οικιακών συσκευών και βιομηχανικών εγκαταστάσεων στην εργασία τους τροφοδοτείται από ηλεκτρική ενέργεια διαφορετικών τύπων. Δημιουργείται από πλήθος EMF και πηγές ρεύματος.

Τα σετ γεννητριών παράγουν μονοφασικό ή τριφασικό ρεύμα σε βιομηχανική συχνότητα, ενώ οι χημικές πηγές παράγουν συνεχές ρεύμα. Ταυτόχρονα, στην πράξη, συχνά προκύπτουν καταστάσεις όταν ένας τύπος ηλεκτρικής ενέργειας δεν επαρκεί για τη λειτουργία ορισμένων συσκευών και είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί η μετατροπή του.

Για το σκοπό αυτό, η βιομηχανία παράγει μεγάλο αριθμό ηλεκτρικών συσκευών που λειτουργούν με διαφορετικές παραμέτρους ηλεκτρικής ενέργειας, μετατρέποντάς τις από τον ένα τύπο στον άλλο με διαφορετικές τάσεις, συχνότητα, αριθμό φάσεων και κυματομορφές. Ανάλογα με τις λειτουργίες που εκτελούν, χωρίζονται σε συσκευές μετατροπής:

• απλός;

• με δυνατότητα προσαρμογής του σήματος εξόδου.

• προικισμένο με την ικανότητα να σταθεροποιείται.

Μέθοδοι ταξινόμησης

Από τη φύση των εργασιών που εκτελούνται, οι μετατροπείς χωρίζονται σε συσκευές:

• όρθιος

• αντιστροφή ενός ή περισσότερων σταδίων.

• αλλαγές στη συχνότητα του σήματος.

• μετατροπή του αριθμού των φάσεων του ηλεκτρικού συστήματος.

• αλλαγή του τύπου τάσης.

Σύμφωνα με τις μεθόδους ελέγχου των αναδυόμενων αλγορίθμων, οι ρυθμιζόμενοι μετατροπείς λειτουργούν σε:

• την αρχή του παλμού που χρησιμοποιείται στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος.

• μέθοδος φάσης που χρησιμοποιείται σε κυκλώματα αρμονικών ταλαντωτών.

Τα πιο απλά σχέδια μετατροπέων ενδέχεται να μην είναι εξοπλισμένα με λειτουργία ελέγχου.

Όλες οι συσκευές μετατροπής μπορούν να χρησιμοποιούν έναν από τους παρακάτω τύπους κυκλωμάτων:

• πεζοδρόμιο;

• μηδέν;

• με ή χωρίς μετασχηματιστή?

• με μία, δύο, τρεις ή περισσότερες φάσεις.

Διορθωτικές συσκευές

Αυτή είναι η πιο κοινή και παλιά κατηγορία μετατροπέων που σας επιτρέπουν να λαμβάνετε ανορθωμένο ή σταθεροποιημένο συνεχές ρεύμα από μια εναλλασσόμενη ημιτονοειδή, συνήθως βιομηχανική συχνότητα.

Σπάνια εκθέματα

Συσκευές χαμηλής ισχύος

Μόλις πριν από μερικές δεκαετίες, οι δομές σεληνίου και οι συσκευές με βάση το κενό εξακολουθούσαν να χρησιμοποιούνται στη ραδιομηχανική και στις ηλεκτρονικές συσκευές.

Τέτοιες συσκευές βασίζονται στην αρχή της διόρθωσης ρεύματος από ένα μόνο στοιχείο μιας πλάκας σεληνίου. Συναρμολογήθηκαν διαδοχικά σε μια ενιαία δομή με την τοποθέτηση προσαρμογέων. Όσο υψηλότερη είναι η τάση που απαιτείται για τη διόρθωση, τόσο περισσότερα τέτοια στοιχεία χρησιμοποιούνται. Δεν ήταν πολύ ισχυρά και μπορούσαν να αντέξουν φορτίο πολλών δεκάδων milliamps.

Δημιουργήθηκε κενό στο σφραγισμένο γυάλινο περίβλημα των ανορθωτών λαμπτήρων. Στεγάζει ηλεκτρόδια: μια άνοδο και μια κάθοδο με νήμα, που εξασφαλίζουν τη ροή της θερμιονικής ακτινοβολίας.

Τέτοιοι λαμπτήρες παρείχαν ισχύ συνεχούς ρεύματος για διάφορα κυκλώματα ραδιοφωνικών δεκτών και τηλεοράσεων μέχρι τα τέλη του περασμένου αιώνα.

Τα Ignitron είναι ισχυρές συσκευές

Σε βιομηχανικές συσκευές, οι συσκευές ιόντων υδραργύρου ανόδου-καθόδου που λειτουργούν με την αρχή του ελεγχόμενου φορτίου τόξου έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στο παρελθόν. Χρησιμοποιούνταν όπου ήταν απαραίτητο να λειτουργήσει ένα φορτίο συνεχούς ρεύματος με ισχύ εκατοντάδων αμπέρ σε ανορθωμένη τάση έως και πέντε κιλοβολτ.

Η ροή ηλεκτρονίων χρησιμοποιήθηκε για τη ροή ρεύματος από την κάθοδο στην άνοδο. Δημιουργείται από μια εκκένωση τόξου που προκαλείται σε μία ή περισσότερες περιοχές της καθόδου, που ονομάζονται φωτεινά σημεία καθόδου. Σχηματίζονται όταν το βοηθητικό τόξο ενεργοποιείται από το ηλεκτρόδιο ανάφλεξης μέχρι να αναφλεγεί το κύριο τόξο.

Για αυτό, δημιουργήθηκαν βραχυπρόθεσμοι παλμοί λίγων χιλιοστών του δευτερολέπτου με ένταση ρεύματος έως και δεκάδες αμπέρ. Η αλλαγή του σχήματος και της ισχύος των παλμών κατέστησε δυνατό τον έλεγχο της λειτουργίας του αναφλεκτήρα.

Αυτός ο σχεδιασμός παρέχει καλή υποστήριξη τάσης κατά τη διόρθωση και αρκετά υψηλή απόδοση. Αλλά η τεχνική πολυπλοκότητα του σχεδιασμού και οι δυσκολίες στη λειτουργία οδήγησαν στην απόρριψη της χρήσης του.

Συσκευές ημιαγωγών

Διόδους

Η εργασία τους βασίζεται στην αρχή της αγωγιμότητας του ρεύματος προς μία κατεύθυνση λόγω των ιδιοτήτων της ένωσης p-n που σχηματίζεται από τις επαφές μεταξύ ημιαγωγών υλικών ή μετάλλου και ημιαγωγού.

Οι δίοδοι περνούν ρεύμα μόνο σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση και όταν μια εναλλασσόμενη ημιτονοειδής αρμονική διέρχεται από αυτές, κόβουν ένα μισό κύμα και επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως ως ανορθωτές.

Οι σύγχρονες δίοδοι παράγονται σε πολύ μεγάλη γκάμα και είναι προικισμένες με διάφορα τεχνικά χαρακτηριστικά.

Θυρίστορ

Το θυρίστορ χρησιμοποιεί τέσσερα αγώγιμα στρώματα που σχηματίζουν μια πιο περίπλοκη δομή ημιαγωγών από μια δίοδο με τρεις συνδέσεις p-n J1, J2, J3 που συνδέονται σε σειρά. Οι επαφές με το εξωτερικό στρώμα «p» και «n» χρησιμοποιούνται ως άνοδος και κάθοδος και με το εσωτερικό στρώμα ως ηλεκτρόδιο ελέγχου του UE, το οποίο χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση του θυρίστορ και τη ρύθμιση.

Η ανόρθωση μιας ημιτονοειδούς αρμονικής πραγματοποιείται με την ίδια αρχή όπως για μια δίοδο ημιαγωγών. Αλλά για να λειτουργήσει το θυρίστορ, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό - η δομή των εσωτερικών του μεταβάσεων πρέπει να είναι ανοιχτή για τη διέλευση ηλεκτρικών φορτίων και όχι κλειστή.

Αυτό γίνεται με τη διέλευση ενός ρεύματος ορισμένης πολικότητας μέσω του ηλεκτροδίου οδήγησης. Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει τους τρόπους ανοίγματος του θυρίστορ που χρησιμοποιείται ταυτόχρονα για τη ρύθμιση της ποσότητας ρεύματος που διέρχεται σε διαφορετικούς χρόνους.

Όταν το ρεύμα εφαρμόζεται μέσω του RE τη στιγμή της διέλευσης του ημιτονοειδούς από τη μηδενική τιμή, δημιουργείται μια μέγιστη τιμή, η οποία σταδιακά μειώνεται στα σημεία «1», «2», «3».

Με αυτόν τον τρόπο, το ρεύμα ρυθμίζεται μαζί με τη ρύθμιση του θυρίστορ. Τα Triac και τα power MOSFET ή/και τα AGBT σε κυκλώματα ισχύος λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο. Αλλά δεν εκτελούν τη λειτουργία της διόρθωσης του ρεύματος, περνώντας το και προς τις δύο κατευθύνσεις. Επομένως, τα σχήματα ελέγχου τους χρησιμοποιούν έναν πρόσθετο αλγόριθμο διακοπής παλμών.

Μετατροπείς DC / DC

Αυτά τα σχέδια κάνουν το αντίθετο από τους ανορθωτές. Χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία εναλλασσόμενου ημιτονοειδούς ρεύματος από συνεχές ρεύμα που λαμβάνεται από χημικές πηγές ρεύματος.

Σπάνια εξέλιξη

Από τα τέλη του 19ου αιώνα, οι δομές ηλεκτρικών μηχανών έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή της άμεσης τάσης σε εναλλασσόμενη τάση. Αποτελούνται από έναν ηλεκτροκινητήρα συνεχούς ρεύματος που τροφοδοτείται από μια μπαταρία ή πακέτο μπαταρίας και μια γεννήτρια AC της οποίας ο οπλισμός περιστρέφεται από τον κινητήρα.

Σε ορισμένες συσκευές, η περιέλιξη της γεννήτριας τυλίγεται απευθείας στον κοινό ρότορα του κινητήρα. Αυτή η μέθοδος όχι μόνο αλλάζει το σχήμα του σήματος, αλλά επίσης, κατά κανόνα, αυξάνει το πλάτος ή τη συχνότητα της τάσης.

Εάν τρεις περιελίξεις που βρίσκονται στις 120 μοίρες τυλίγονται στον οπλισμό της γεννήτριας, τότε με τη βοήθειά της λαμβάνεται μια ισοδύναμη συμμετρική τριφασική τάση.

Τα Umformers χρησιμοποιούνταν ευρέως μέχρι τη δεκαετία του 1970 για ραδιοφωτισμούς, εξοπλισμό για τρόλεϊ, τραμ, ηλεκτρικές ατμομηχανές πριν από τη μαζική εισαγωγή στοιχείων ημιαγωγών.

Μετατροπείς inverter

Λειτουργική αρχή

Ως βάση για εξέταση, λαμβάνουμε το κύκλωμα δοκιμής θυρίστορ KU202 από μια μπαταρία και έναν λαμπτήρα.

Μια κανονικά κλειστή επαφή του κουμπιού SA1 και μια λάμπα νήματος χαμηλής ισχύος είναι ενσωματωμένα στο κύκλωμα για την παροχή του θετικού δυναμικού της μπαταρίας στην άνοδο. Το ηλεκτρόδιο ελέγχου συνδέεται μέσω ενός περιοριστή ρεύματος και μιας ανοιχτής επαφής του κουμπιού SA2. Η κάθοδος είναι σταθερά συνδεδεμένη με το αρνητικό της μπαταρίας.

Εάν τη στιγμή t1 πατήσετε το κουμπί SA2, το ρεύμα θα ρέει στην κάθοδο μέσω του κυκλώματος του ηλεκτροδίου ελέγχου, το οποίο θα ανοίξει το θυρίστορ και η λυχνία που περιλαμβάνεται στον κλάδο της ανόδου θα ανάψει. Λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών αυτού του θυρίστορ, θα συνεχίσει να καίγεται ακόμα και όταν η επαφή SA2 είναι ανοιχτή.

Τώρα τη στιγμή t2 πατάμε το κουμπί SA1.Το κύκλωμα τροφοδοσίας της ανόδου θα σβήσει και το φως θα σβήσει λόγω του γεγονότος ότι η ροή του ρεύματος μέσω αυτής σταματά.

Το γράφημα της παρουσιαζόμενης εικόνας δείχνει ότι ένα συνεχές ρεύμα διήλθε από το χρονικό διάστημα t1 ÷ t2. Εάν αλλάξετε τα κουμπιά πολύ γρήγορα, τότε μπορείτε να σχηματίσετε ορθογώνιος παλμός με θετικό πρόσημο. Ομοίως, μπορείτε να δημιουργήσετε μια αρνητική παρόρμηση. Για το σκοπό αυτό, αρκεί να αλλάξετε ελαφρώς το κύκλωμα για να επιτρέψετε στο ρεύμα να ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Μια ακολουθία δύο παλμών με θετικές και αρνητικές τιμές δημιουργεί μια κυματομορφή που ονομάζεται τετραγωνικό κύμα στην ηλεκτρική μηχανική. Το ορθογώνιο σχήμα του μοιάζει περίπου με ημιτονοειδές κύμα με δύο μισά κύματα αντίθετων ζωδίων.

Εάν στο υπό εξέταση σχήμα αντικαταστήσουμε τα κουμπιά SA1 και SA2 με επαφές ρελέ ή διακόπτες τρανζίστορ και τα αλλάξουμε σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο αλγόριθμο, τότε θα είναι δυνατή η αυτόματη δημιουργία ρεύματος σε σχήμα μαιάνδρου και η προσαρμογή του σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, λειτουργία κύκλος, περίοδος. Αυτή η μεταγωγή ελέγχεται από ένα ειδικό ηλεκτρονικό κύκλωμα ελέγχου.

Μπλοκ διάγραμμα του τμήματος τροφοδοσίας

Ως παράδειγμα, εξετάστε το απλούστερο πρωτεύον σύστημα ενός μετατροπέα γέφυρας.

Εδώ, αντί για ένα θυρίστορ, ειδικά επιλεγμένοι διακόπτες τρανζίστορ πεδίου ασχολούνται με το σχηματισμό ενός ορθογώνιου παλμού. Η αντίσταση φορτίου Rn περιλαμβάνεται στη διαγώνιο της γέφυρας τους. Τα ηλεκτρόδια τροφοδοσίας κάθε τρανζίστορ «πηγή» και «αποχέτευσης» συνδέονται αντίθετα με διόδους διακλάδωσης και οι επαφές εξόδου του κυκλώματος ελέγχου συνδέονται στην «πύλη».

Λόγω της αυτόματης λειτουργίας των σημάτων ελέγχου, παλμοί τάσης διαφορετικής διάρκειας και πρόσημου εξέρχονται στο φορτίο. Η αλληλουχία και τα χαρακτηριστικά τους είναι προσαρμοσμένα στις βέλτιστες παραμέτρους του σήματος εξόδου.

Κάτω από τη δράση των εφαρμοζόμενων τάσεων στη διαγώνια αντίσταση, λαμβάνοντας υπόψη τις μεταβατικές διεργασίες, προκύπτει ένα ρεύμα, το σχήμα του οποίου είναι ήδη πιο κοντά σε ένα ημιτονοειδές από αυτό του μαιάνδρου.

Δυσκολίες στην τεχνική υλοποίηση

Για την καλή λειτουργία του κυκλώματος ισχύος των μετατροπέων, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος ελέγχου, το οποίο βασίζεται σε διακόπτες μεταγωγής. Είναι προικισμένα με αμφίπλευρες αγώγιμες ιδιότητες και σχηματίζονται από τρανζίστορ διακλάδωσης με σύνδεση αντίστροφων διόδων.

Για να ρυθμίσετε το πλάτος της τάσης εξόδου, χρησιμοποιείται συχνότερα αρχή διαμόρφωσης πλάτους παλμού επιλέγοντας την περιοχή παλμού κάθε μισού κύματος με τη μέθοδο ελέγχου της διάρκειάς του. Εκτός από αυτή τη μέθοδο, υπάρχουν συσκευές που λειτουργούν με μετατροπή πλάτους παλμού.

Κατά τη διαδικασία σχηματισμού των κυκλωμάτων της τάσης εξόδου, εμφανίζεται παραβίαση της συμμετρίας των μισών κυμάτων, η οποία επηρεάζει αρνητικά τη λειτουργία των επαγωγικών φορτίων. Αυτό είναι πιο αισθητό με τους μετασχηματιστές.

Κατά τη λειτουργία του συστήματος ελέγχου, ρυθμίζεται ένας αλγόριθμος για τη δημιουργία των κλειδιών του κυκλώματος ισχύος, ο οποίος περιλαμβάνει τρία στάδια:

1. ευθεία?

2. βραχυκύκλωμα.

3. αντίστροφα.

Στο φορτίο, είναι δυνατά όχι μόνο παλλόμενα ρεύματα, αλλά και ρεύματα που αλλάζουν κατεύθυνση, τα οποία δημιουργούν πρόσθετες διαταραχές στους ακροδέκτες της πηγής.

Τυπικό σχέδιο

Μεταξύ των πολλών διαφορετικών τεχνολογικών λύσεων που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μετατροπέων, τρία σχήματα είναι κοινά, θεωρούμενα από την άποψη του βαθμού αύξησης της πολυπλοκότητας:

1. γέφυρα χωρίς μετασχηματιστή.

2. με τον ουδέτερο ακροδέκτη του μετασχηματιστή.

3. γέφυρα με μετασχηματιστή.

Κυματομορφές εξόδου

Οι μετατροπείς έχουν σχεδιαστεί για την παροχή τάσης:

• ορθογώνιος;

• τραπεζοειδές;

• κλιμακωτά εναλλασσόμενα σήματα.

• ημιτονοειδή.

Μετατροπείς φάσης

Η βιομηχανία παράγει ηλεκτρικούς κινητήρες για να λειτουργούν υπό συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας, λαμβάνοντας υπόψη την ισχύ από ορισμένους τύπους πηγών. Ωστόσο, στην πράξη, προκύπτουν καταστάσεις όταν, για διάφορους λόγους, είναι απαραίτητο να συνδεθεί ένας τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας σε ένα μονοφασικό δίκτυο. Για το σκοπό αυτό έχουν αναπτυχθεί διάφορα ηλεκτρικά κυκλώματα και συσκευές.

Τεχνολογίες έντασης ενέργειας

Ο στάτορας ενός τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα περιλαμβάνει τρεις περιελίξεις που τυλίγονται με συγκεκριμένο τρόπο, που βρίσκονται 120 μοίρες το ένα από το άλλο, καθένα από τα οποία, όταν εφαρμόζεται το ρεύμα της φάσης τάσης του, δημιουργεί το δικό του περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Η κατεύθυνση των ρευμάτων επιλέγεται έτσι ώστε οι μαγνητικές ροές τους να αλληλοσυμπληρώνονται, παρέχοντας αμοιβαία δράση για την περιστροφή του ρότορα.

Όταν υπάρχει μόνο μία φάση της τάσης τροφοδοσίας για έναν τέτοιο κινητήρα, καθίσταται απαραίτητο να σχηματιστούν τρία κυκλώματα ρεύματος από αυτόν, καθένα από τα οποία μετατοπίζεται επίσης κατά 120 μοίρες. Διαφορετικά, η περιστροφή δεν θα λειτουργήσει ή θα είναι ελαττωματική.

Στην ηλεκτρική μηχανική, υπάρχουν δύο απλοί τρόποι για να περιστρέψετε το διάνυσμα ρεύματος σε σχέση με την τάση συνδέοντας:

1. επαγωγικό φορτίο όταν το ρεύμα αρχίζει να καθυστερεί την τάση κατά 90 μοίρες.

2.Δυνατότητα δημιουργίας αγωγού ρεύματος 90 μοιρών.

Η παραπάνω φωτογραφία δείχνει ότι από μια φάση της τάσης Ua μπορείτε να πάρετε ένα ρεύμα που μετατοπίζεται υπό γωνία όχι κατά 120, αλλά μόνο κατά 90 μοίρες προς τα εμπρός ή προς τα πίσω. Επιπλέον, αυτό θα απαιτήσει επίσης την επιλογή των ονομασιών πυκνωτή και τσοκ για την παραγωγή ενός αποδεκτού τρόπου λειτουργίας κινητήρα.

Στις πρακτικές λύσεις τέτοιων σχημάτων, συνήθως σταματούν στη μέθοδο του πυκνωτή χωρίς τη χρήση επαγωγικών αντιστάσεων. Για το σκοπό αυτό, η τάση της φάσης τροφοδοσίας εφαρμόστηκε στο ένα πηνίο χωρίς μετασχηματισμούς και στο άλλο μετατοπίστηκε από πυκνωτές. Το αποτέλεσμα ήταν αποδεκτή ροπή για τον κινητήρα.

Αλλά για να γυρίσετε τον ρότορα, ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί μια πρόσθετη ροπή συνδέοντας την τρίτη περιέλιξη μέσω πυκνωτών εκκίνησης. Είναι αδύνατη η χρήση τους για συνεχή λειτουργία λόγω του σχηματισμού μεγάλων ρευμάτων στο κύκλωμα εκκίνησης, τα οποία δημιουργούν γρήγορα αυξημένη θέρμανση. Επομένως, αυτό το κύκλωμα ενεργοποιήθηκε για λίγο για να κερδίσει τη στιγμή αδράνειας της περιστροφής του ρότορα.

Τέτοια σχήματα ήταν ευκολότερα στην εφαρμογή λόγω του απλού σχηματισμού τραπεζών πυκνωτών καθορισμένων τιμών από μεμονωμένα διαθέσιμα στοιχεία. Ωστόσο, τα τσοκ έπρεπε να υπολογιστούν και να τυλιχτούν ανεξάρτητα, κάτι που είναι δύσκολο να γίνει όχι μόνο στο σπίτι.

Ωστόσο, οι καλύτερες συνθήκες για τη λειτουργία του κινητήρα δημιουργήθηκαν με τη σύνθετη σύνδεση του πυκνωτή και του τσοκ σε διάφορες φάσεις με την επιλογή των κατευθύνσεων των ρευμάτων στις περιελίξεις και τη χρήση αντιστάσεων καταστολής ρεύματος. Με αυτή τη μέθοδο, η απώλεια ισχύος του κινητήρα ήταν έως και 30%.Ωστόσο, τα σχέδια τέτοιων μετατροπέων δεν είναι οικονομικά κερδοφόρα, καθώς καταναλώνουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια για τη λειτουργία από τον ίδιο τον κινητήρα.

Το κύκλωμα εκκίνησης του πυκνωτή καταναλώνει επίσης αυξημένο ρυθμό ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά σε μικρότερο βαθμό. Επιπλέον, ο κινητήρας που είναι συνδεδεμένος στο κύκλωμά του είναι ικανός να παράγει ισχύ λίγο περισσότερο από το 50% αυτής που δημιουργείται με μια κανονική τριφασική παροχή.

Λόγω των δυσκολιών στη σύνδεση τριφασικού κινητήρα σε μονοφασικό κύκλωμα τροφοδοσίας και των μεγάλων απωλειών ηλεκτρικής και ισχύος εξόδου, τέτοιοι μετατροπείς έχουν δείξει τη χαμηλή τους απόδοση, αν και συνεχίζουν να εργάζονται σε μεμονωμένες εγκαταστάσεις και μηχανήματα κοπής μετάλλων.

Συσκευές inverter

Τα στοιχεία ημιαγωγών κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία πιο ορθολογικών μετατροπέων φάσης που παράγονται σε βιομηχανική βάση. Τα σχέδιά τους συνήθως σχεδιάζονται για να λειτουργούν σε τριφασικά κυκλώματα, αλλά μπορούν να σχεδιαστούν για να λειτουργούν με μεγάλο αριθμό χορδών που βρίσκονται σε διαφορετικές γωνίες.

Όταν οι μετατροπείς τροφοδοτούνται από μία φάση, εκτελείται η ακόλουθη σειρά τεχνολογικών λειτουργιών:

1. Διόρθωση μονοφασικής τάσης από κόμβο διόδου.

2. εξομάλυνση των κυμάτων από το κύκλωμα σταθεροποίησης.

3. μετατροπή άμεσης τάσης σε τριφασική λόγω της μεθόδου αναστροφής.

Σε αυτήν την περίπτωση, το κύκλωμα τροφοδοσίας μπορεί να αποτελείται από τρία μονοφασικά μέρη που λειτουργούν αυτόνομα, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ή ένα κοινό, συναρμολογημένο, για παράδειγμα, σύμφωνα με ένα αυτόνομο σύστημα μετατροπής τριφασικού μετατροπέα χρησιμοποιώντας έναν ουδέτερο κοινό αγωγό.

Εδώ, κάθε φορτίο φάσης λειτουργεί τα δικά του ζεύγη στοιχείων ημιαγωγών, τα οποία ελέγχονται από ένα κοινό σύστημα ελέγχου. Δημιουργούν ημιτονοειδή ρεύματα στις φάσεις των αντιστάσεων Ra, Rb, Rc, που συνδέονται με το κοινό κύκλωμα τροφοδοσίας μέσω του ουδέτερου σύρματος. Προσθέτει τα τρέχοντα διανύσματα από κάθε φορτίο.

Η ποιότητα της προσέγγισης του σήματος εξόδου σε σχήμα καθαρού ημιτονοειδούς κύματος εξαρτάται από τη συνολική σχεδίαση και την πολυπλοκότητα του χρησιμοποιούμενου κυκλώματος.

Μετατροπείς συχνότητας

Με βάση τους μετατροπείς, έχουν δημιουργηθεί συσκευές που επιτρέπουν την αλλαγή της συχνότητας των ημιτονοειδών ταλαντώσεων σε ένα ευρύ φάσμα. Για το σκοπό αυτό, η ηλεκτρική ενέργεια 50 hertz που τους παρέχεται υφίσταται τις ακόλουθες αλλαγές:

• όρθιος

• σταθεροποίηση;

• μετατροπή τάσης υψηλής συχνότητας.

Η εργασία βασίζεται στις ίδιες αρχές των προηγούμενων έργων, με τη διαφορά ότι το σύστημα ελέγχου που βασίζεται σε πλακέτες μικροεπεξεργαστή παράγει μια τάση εξόδου με αυξημένη συχνότητα δεκάδων kilohertz στην έξοδο του μετατροπέα.

Η μετατροπή συχνότητας που βασίζεται σε αυτόματες συσκευές σάς επιτρέπει να προσαρμόζετε βέλτιστα τη λειτουργία των ηλεκτρικών κινητήρων κατά την εκκίνηση, τη διακοπή και την αναστροφή και είναι βολικό να αλλάξετε την ταχύτητα του ρότορα. Ταυτόχρονα, οι επιβλαβείς επιπτώσεις των μεταβατικών φαινομένων στο εξωτερικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας μειώνονται απότομα.

Διαβάστε περισσότερα γι 'αυτό εδώ: Μετατροπέας συχνότητας - τύποι, αρχή λειτουργίας, σχήματα σύνδεσης

Μετατροπείς συγκόλλησης

Ο κύριος σκοπός αυτών των μετατροπέων τάσης είναι η διατήρηση σταθερής καύσης τόξου και ο εύκολος έλεγχος όλων των χαρακτηριστικών του, συμπεριλαμβανομένης της ανάφλεξης.

Για το σκοπό αυτό, στη σχεδίαση του μετατροπέα περιλαμβάνονται πολλά μπλοκ, τα οποία εκτελούν διαδοχική εκτέλεση:

• διόρθωση τριφασικής ή μονοφασικής τάσης.

• σταθεροποίηση παραμέτρων μέσω φίλτρων.

• αντιστροφή σημάτων υψηλής συχνότητας από σταθεροποιημένη τάση DC.

• μετατροπή σε / ώρα τάσης από μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω για αύξηση της τιμής του ρεύματος συγκόλλησης.

• δευτερεύουσα ρύθμιση της τάσης εξόδου για το σχηματισμό τόξου συγκόλλησης.

Λόγω της χρήσης της μετατροπής σήματος υψηλής συχνότητας, οι διαστάσεις του μετασχηματιστή συγκόλλησης μειώνονται σημαντικά και εξοικονομούνται υλικά για ολόκληρη τη δομή. Μετατροπείς συγκόλλησης έχουν μεγάλα πλεονεκτήματα στη λειτουργία σε σύγκριση με τα αντίστοιχα ηλεκτρομηχανολογικά.

Μετασχηματιστές: μετατροπείς τάσης

Στην ηλεκτρική μηχανική και την ενέργεια, οι μετασχηματιστές που λειτουργούν με την ηλεκτρομαγνητική αρχή εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως για την αλλαγή του πλάτους του σήματος τάσης.

Έχουν δύο ή περισσότερα πηνία και μαγνητικό κύκλωμα, μέσω της οποίας μεταδίδεται μαγνητική ενέργεια για να μετατραπεί η τάση εισόδου σε τάση εξόδου αλλοιωμένου πλάτους.