Основната задача на силовата електроника е да обработва и контролира потока на електрическа енергия чрез подаване на напрежения и токове във форма, която е оптимално подходяща за потребителски товари. Съвременните силови електронни преобразуватели участват в много широк спектър от приложения като захранвания с превключен режим, филтри за активна мощност, управление на движението на електрическата машина, системи за преобразуване на възобновяема енергия, разпределено производство на енергия, гъвкави системи за пренос на променлив ток и автомобилни технологии и др. .
Силови електронни преобразуватели могат да бъдат намерени навсякъде, където е необходимо да се модифицира формата на електрическата енергия с класическа електроника, в която електрическите токове и напрежението се използват за пренасяне на информация, докато при силовата електроника те носят мощност. Някои примери за използване на силови електронни системи са DC / DC преобразуватели, използвани в много мобилни устройства, като мобилни телефони или PDA устройства, и AC / DC преобразуватели в компютри и телевизори. Широкомащабна силова електроника се използва за управление на стотици мегавати мощност в нашата страна. Някои от тези преобразуватели са разгледани по-долу.
Двоен конвертор
Двоен преобразувател е комбинация от токоизправител и инвертор, в който се случва преобразуването на A.C в D.C и последвано от D.C в A.C, където натоварването е между тях. Двойният преобразувател може да бъде еднофазен или трифазен. Двойният преобразувател се състои от два моста, състоящи се от тиристори, в които един с цел изправяне, където променливият ток се преобразува в постоянен ток, който може да се отдаде на натоварване. Друг мост от тиристори се използва за преобразуване на DC в A.C.
Еднофазен двоен конвертор
Еднофазният двоен преобразувател използва еднофазна като източник, който се дава на преобразувател 1 на двойния преобразувател за коригиране, последван от зареждане.
Принцип на действие:
Входът за променлив ток, даден на преобразувател 1 за коригиране в този процес, дава положителен цикъл на входа на първия набор от тиристори с пристрастие напред, който дава изправен постоянен ток при положителен цикъл, както и отрицателният цикъл се дава за набор от тиристори с обратна пристрастност, който дава DC на отрицателен цикъл, завършващ изходна ректифицирана пълна вълна, може да бъде даден натоварване. По време на този процес преобразувателят 2 се блокира с помощта на индуктор. Тъй като тиристорът започва да провежда само когато импулсът на тока се подава към портата и непрекъснато провеждане, докато подаването на ток не спре Изходът на тиристорния мост може да бъде както следва, когато се дава на различни натоварвания.
Тъй като двойният преобразувател също се състои в преобразуване на DC в A.C, за да работи, конверторът две е блокиран, входовете на DC се превръщат в преобразуване на източник на постоянен ток.
Изстрелване на тиристори:
За да накарат тиристорите да провеждат, едновременно с линейното напрежение към затвора му трябва да се подаде пусков импулс. Към тиристорните мостове с двоен преобразувател трябва да се добави отделна задвижваща верига. Задвижващата верига на затвора трябва да бъде еднакво синхронизирана с напрежението на източника, всяко закъснение причинява нулево напречно трептене и нулева честота варира. За да се предотвратят тези вериги трябва да бъдат включени с фазови контури и компаратори.
Приложения на еднофазен двоен преобразувател
- Контрол на скоростта и управление на посоката в двигатели с постоянен ток.
Контрол на скоростта и контрол на полярността на постояннотоков двигател с помощта на еднофазен двоен преобразувател
Еднофазен двоен преобразувател може да се използва за управление на скоростта и посоката на въртене на взаимодействие с микроконтролер, комбинация от четири SCR се поставя от двете страни на двигателя и двигателят е натоварен. Тези тиристори могат да се задействат чрез оптрон, който е свързан към порт на микроконтролера.
Въртенето на двигателя може да бъде инициализирано с помощта на оптрон, като се зададе комплект от тиристор за задействане, който е поставен от едната страна и промяната в посоката на двигателя може да се постигне чрез задействане на друг комплект тиристори Промяна в скоростта на двигателя може да се постигне чрез забавен ъгъл на стрелба на SCR.
Изборът на режим и изборът на скорост са свързани с микроконтролер превключватели, като се използват скоростите и въртенето на тези превключватели.
Еднофазна - AC / AC конвертор с три крака
Силовата електроника е приложението на електрониката за преобразуване на мощността. Подкатегория на преобразуване на мощност е преобразуването AC в AC. Контролерът за напрежение от променлив ток към променлив ток е преобразувател, който контролира напрежението, тока и средната мощност, доставяни към променливотоково натоварване от източник на променлив ток. Има два вида контролери за променливо напрежение, еднофазни и трифазни AC контролери.
Еднофазният AC / AC преобразувател е преобразувател, който преобразува от фиксирано AC входно напрежение в променливо AC изходно напрежение с желана честота. Те се използват в практически схеми като димерни вериги за светлина, контрол на скоростта на асинхронни двигатели и управление на тяговия двигател и т.н. Има много съществуващи технологии в еднофазни AC / AC преобразуватели те са еднофазни - два крака, три крака и четири крака. Еднофазните преобразуватели с два и четири крака имат някои недостатъци като - те се нуждаят от голям брой захранващи устройства, големи схеми за управление, повече превключвания и загуби са намалени наполовина, за да контролират 50% от продукцията. Така че, за да се преодолеят тези недостатъци в конвенционално използваните преобразуватели, по-добър подход е използването на еднофазен / трифазен AC / AC преобразувател.
Еднофазна - три крака се състои от 3 крака и 6 превключвателя. Кракът е често срещан както за страната на решетката, така и за страната на натоварване. Крак изпълнява операцията на токоизправителя, а мрежата извършва операцията на инвертора. И в това ние използваме Широчинно импулсна модулация (PWM) техники за управление на изхода на преобразувателя. Еднофазен трифазен преобразувател е показан на фигурата по-долу:
По време на положителния полуцикъл на превключвателите на захранващото напрежение Qg и Qa в токоизправителните проводници и ние получаваме коригиран изход през кондензатора и за работа на инвертора в допълнение към превключвателите Qg и Qa ’, превключвателят Ql в крака от страната на товара също се задейства и ние получаваме променлива мощност през товара. По време на отрицателни полуциклови превключватели Qa и Qg ’в страната на мрежата, което предполага ректифициран изход и за работа с инверсия в допълнение към превключвателите Qa и Qg’, превключвателят Ql ’също се задейства и ние получаваме променлив ток през товара. Чрез използване на ШИМ метод към инвертора се подава фиксирано постояннотоково входно напрежение и се получава контролирано променливо изходно напрежение чрез регулиране на периодите на включване и изключване на инверторните устройства. Превключвателите във веригата на преобразувателя за правилна работа, а също и за намаляване на хармониците. Чрез промяна на стойността на модулационния индекс можем да променим широчината на импулса според нашето удобство.
Предимства и приложения на 3 - Leg Converter
- DC изходното напрежение на кондензатора е почти удвоено в сравнение с преобразувателя с четири крака.
- Номиналната мощност и напрежението на веригата могат да бъдат подобрени.
- Същият изход може да се получи с намалени загуби и превключватели. Следователно ефективността и коефициентът на мощност могат да бъдат подобрени.
- Този преобразувател се използва в непрекъсваеми захранващи вериги (UPS) и в мощност електронна за получаване на четири квадрантни операции на устройствата.
