Sähköenergian muuntimet

Muuntaja on sähkölaite, joka muuntaa sähköä yhdellä parametrilla tai laatuindikaattoreita sähkössä muilla parametriarvoilla tai laatuindikaattoreilla. Parametrit sähköenergiaa se voi olla virran ja jännitteen tyyppi, niiden taajuus, vaiheiden lukumäärä, jännitteen vaihe.

Ohjattavuusasteen mukaan sähköenergian muuntimet jaetaan ohjaamattomiin ja ohjattaviin... Ohjatuissa muuntimissa lähtömuuttujat: jännite, virta, taajuus — ovat säädettävissä.

Tehonmuuntimet jaetaan alkeellisesti sähkökoneisiin (pyöriviin) ja puolijohteisiin (staattisiin)... Sähkökonemuuntimia sovelletaan sähkökoneiden käyttöön perustuen ja ne ovat tällä hetkellä suhteellisen harvinaisia ​​sähkökäytöissä. Puolijohdemuuntimet voivat olla diodi-, tyristori- ja transistorimuuntimia.

Sähkömuunnoksen luonteen mukaan tehomuuntimet jaetaan tasasuuntaajiin, inverttereihin, taajuusmuuttajiin, AC- ja DC-jännitesäätimiin sekä AC-vaihemuuntimiin.

Nykyaikaisissa automatisoiduissa sähkökäytöissä niitä käytetään pääasiassa tasa- ja vaihtovirran puolijohtetyristori- ja transistorimuuntimia.

Puolijohdemuuntimien etuja ovat laaja toiminnallisuus sähkön muunnosprosessin ohjaamiseen, suuri nopeus ja hyötysuhde, pitkä käyttöikä, mukavuus ja helppohoitoisuus käytön aikana, laajat mahdollisuudet suojauksen soveltamiseen, signalointiin, diagnostiikkaan ja testaukseen sekä sähkökäyttöisten että teknisten laitteiden .

Samaan aikaan puolijohdemuuntimille on ominaista joitain haittoja. Näitä ovat: puolijohdelaitteiden korkea herkkyys virran ylikuormitukselle, jännite ja niiden muutosnopeus, alhainen kohinansieto, sinimuotoisen virran ja verkkojännitteen vääristymät.

Tasasuuntaaja, jota kutsutaan vaihtojännitteen muuntajaksi tasavirraksi (tasavirraksi).

Ohjaamattomat tasasuuntaajat eivät säädä kuorman jännitettä, ja ne suoritetaan puolijohteisille ohjaamattomille laitteille, joissa on yksipuolinen johtavuus - diodit.

Ohjatut tasasuuntaajat valmistetaan ohjatuille diodeille - tyristoreille ja niiden lähtöjännitettä voidaan säätää sopivan ohjauksen ansiosta tyristorit.

Ohjattu tasasuuntaaja

Tasasuuntaajat voivat olla peruuttamattomia ja palautuvia.Käänteiset tasasuuntaajat mahdollistavat tasasuuntaisen jännitteen napaisuuden muuttamisen niiden kuormassa, kun taas ei-invertoivat tasasuuntaajat eivät. AC-tulojännitteen vaiheiden lukumäärän mukaan tasasuuntaajat jaetaan yksivaiheisiin ja kolmivaiheisiin, ja teho-osan kaavion mukaan - silta- ja nollalähtöön.

Invertteri, jota kutsutaan DC-AC-jännitemuuntimeksi. Näitä muuntajia käytetään osana taajuusmuuttajia, kun taajuusmuuttaja saa virtansa vaihtovirtaverkosta, tai itsenäisenä muuntimena, kun taajuusmuuttaja saa virran tasajännitelähteestä.

Invertteri

Suurin sovellus löytyy sähkökäyttöpiireistä autonomiset jännite- ja virtainvertterittoteutettu tyristoreilla tai transistoreilla.

Autonomisilla jänniteinverttereillä (AVI) on jäykkä ulkoinen ominaisuus, joka on lähtöjännitteen riippuvuus kuormitusvirrasta, minkä seurauksena, kun kuormitusvirta muuttuu, niiden lähtöjännite ei käytännössä muutu. Jännitteeninvertteri siis käyttäytyy suhteessa kuormaan kuten EMF:n lähde.

Autonomisilla virtainverttereillä (AIT) on "pehmeä" ulkoinen ominaisuus ja niillä on virtalähteen ominaisuudet. Tällä tavalla virraninvertteri toimii virtalähteenä suhteessa kuormaan.

Taajuusmuuttajaa (FC) kutsutaan vakiotaajuiseksi AC-jännitemuuntimeksi ja muuttuvataajuiseksi vaihtovirtajännitemuuntimeksi. Puolijohdetaajuusmuuttajat luokitellaan kahteen ryhmään: suoraan kytketyt taajuusmuuttajat ja DC-kytketyt taajuusmuuttajat.

Laboratoriotaajuusmuuttaja

Suorat taajuusmuuttajat mahdollistavat kuormitusjännitteen taajuuden muuttamisen vain sen alenemisen suuntaan verrattuna syöttöjännitteen taajuuteen. Taajuusmuuttajat, joissa on välitasavirtaliitäntä, eivät sisällä tätä rajoitusta, ja niillä on laajempi käyttökohde sähkökäytössä.

Teollinen taajuusmuuttaja sähkökäyttöön

Vaihtojännitesäädintä kutsutaan vakiotaajuisen vaihtovirtajännitteen ja jännitteen muuntajaksi samalla taajuudella säädetyksi AC-jännitteeksi. Ne voivat olla yksivaiheisia ja kolmivaiheisia ja käyttävät pääsääntöisesti yksitoimisia tyristoreita tehoosassaan.

Tasajännitesäädintä kutsutaan säätelemättömän tasajännitelähteen muuntajaksi säädetyksi kuormitusjännitteeksi. Tällaisissa muuntimissa käytetään pulssitilassa toimivia tehopuolijohdeohjattavia kytkimiä, joiden jännitteensäätö johtuu syöttöjännitteen moduloinnista.

Se oli yleisin pulssinleveysmodulaatio, jossa jännitepulssien kesto muuttuu niiden toiston vakiotaajuudella.

Lue myös tästä aiheesta: Puolijohdemuuntimien parantaminen automatisoiduissa sähkökäyttöjärjestelmissä