Millora dels convertidors de semiconductors en sistemes d'accionament elèctric automatitzat

Els dispositius semiconductors de potència i els convertidors basats en ells s'estan desenvolupant en les àrees prioritàries següents:

• millorar les característiques dels dispositius semiconductors de potència;

• ampliar l'ús de mòduls d'alimentació intel·ligents;

• optimització dels esquemes i paràmetres dels convertidors, que permeten assegurar les característiques tècniques i els indicadors econòmics necessaris dels accionaments elèctrics;

• millora dels algorismes de control digital directe dels convertidors.

Actualment, els convertidors de potència es fabriquen a partir d'elements de potència semiconductors en forma de rectificadors controlables, inversors autònoms de tensió i corrent, inversors de xarxa, etc.convertidors de freqüència amb connexió directa a la xarxa.

Els tipus de convertidors utilitzats i dispositius de filtre compensador estan determinats pel tipus de motor elèctric, les tasques de control, la potència, el rang de control de coordenades requerit, la necessitat de restaurar l'energia a la xarxa, la influència dels convertidors a la xarxa elèctrica.

Les solucions de circuits convertidors segueixen sent tradicionals en les unitats de CC i CA. Tenint en compte els creixents requisits de les característiques energètiques dels accionaments elèctrics i la necessitat de reduir el seu impacte negatiu a la xarxa elèctrica, s'estan desenvolupant convertidors que proporcionen maneres econòmiques de controlar els equips tecnològics.

Els canvis en els circuits de potència dels convertidors de semiconductors estan associats principalment amb l'aparició i l'ús generalitzat de nous dispositius. potents transistors d'efecte de camp (MOSFET), IGBT (IGBT), tiristors de bloqueig (GTO).

Actualment, es poden distingir les següents direccions de desenvolupament dels convertidors estàtics:

• ampliar la gamma de dispositius semiconductors totalment controlats (transistors - fins a 2 MW, tiristors - fins a 10 MW);

• Distribució Mètodes de modulació d'amplada de pols (PWM).

• aplicació de principis de bloc de construcció de convertidors basats en mòduls híbrids de sitja unificada basats en transistors i tiristors;

• la capacitat de realitzar convertidors de corrent continu i altern i les seves combinacions sobre una base estructural.

En els accionaments elèctrics de corrent continu, a més dels rectificadors controlats, s'utilitzen sistemes amb rectificadors no controlats i convertidors d'amplada d'impulsos per obtenir un funcionament a gran velocitat. En aquest cas, es pot rebutjar un dispositiu de compensació de filtre.

Convertidors usats per controlar motors d'imants permanents conté un rectificador controlat i un inversor autònom controlat per senyals del sensor de posició del rotor.

Els sistemes de control de freqüència per a motors asíncrons utilitzen principalment inversors de tensió. En aquest cas, en absència de recuperació d'energia, es pot utilitzar un rectificador no controlat a la xarxa, donant com a resultat el circuit convertidor més senzill.La possibilitat d'utilitzar dispositius totalment controlables i PWM fa que aquest esquema sigui àmpliament utilitzat en un ampli rang de potència.

Els convertidors amb inversors de corrent, considerats fins fa poc com els més senzills i còmodes per controlar els motors elèctrics, són actualment d'ús limitat en comparació amb altres tipus de convertidors.

Els convertidors de freqüència que contenen un rectificador no controlat i un inversor accionat per xarxa i que formen la base d'una cascada de vàlvules d'inducció s'utilitzen en accionaments d'alta potència amb un rang de control de velocitat limitat.

Els potents convertidors de freqüència amb connexió directa a la xarxa en màquines de doble alimentació i en el control de motors asíncrons o síncrons de baixa velocitat tenen una certa perspectiva.

Els moderns convertidors de semiconductors utilitzats en sistemes d'accionament elèctric automatitzats cobreixen un rang de potència des de centenars de watts fins a diverses desenes de megawatts.

Llegiu també sobre aquest tema: Fabricants de convertidors de freqüència