Convertidors d'energia elèctrica

Un convertidor és un dispositiu elèctric que converteix l'electricitat per un paràmetre o indicadors de qualitat en electricitat amb altres valors de paràmetres o indicadors de qualitat. Paràmetres energia elèctrica pot ser el tipus de corrent i tensió, la seva freqüència, el nombre de fases, la fase de la tensió.

Segons el grau de controlabilitat, els convertidors d'energia elèctrica es divideixen en incontrolables i controlats... En els convertidors controlats, es poden regular les variables de sortida: tensió, corrent, freqüència.

A nivell elemental, els convertidors de potència es divideixen en màquina elèctrica (rotativa) i semiconductor (estàtica)... Els convertidors de màquines elèctriques s'apliquen a partir de l'ús de màquines elèctriques i actualment troben una aplicació relativament rara en els accionaments elèctrics. Els convertidors de semiconductors poden ser díodes, tiristors i transistors.

Per la naturalesa de la conversió d'electricitat, els convertidors de potència es divideixen en rectificadors, inversors, convertidors de freqüència, reguladors de tensió CA i CC i convertidors de fase CA.

En els accionaments elèctrics automatitzats moderns, s'utilitzen principalment tiristors semiconductors i convertidors de transistors de corrent continu i altern.

Els avantatges dels convertidors de semiconductors són una àmplia funcionalitat per controlar el procés de conversió d'electricitat, alta velocitat i eficiència, llarga vida útil, comoditat i facilitat de manteniment durant l'operació, àmplies possibilitats d'aplicació de protecció, senyalització, diagnòstic i proves tant d'equips de propulsió elèctrica com tecnològics. .

Al mateix temps, els convertidors de semiconductors es caracteritzen per alguns desavantatges. Aquests inclouen: alta sensibilitat dels dispositius semiconductors a la sobrecàrrega de corrent, voltatge i la seva velocitat de canvi, immunitat al soroll baixa, distorsió del corrent sinusoïdal i tensió de xarxa.

Un rectificador anomenat convertidor de voltatge alterna a corrent continu (directe).

Els rectificadors no controlats no proporcionen regulació de tensió a la càrrega i es realitzen en dispositius no controlats de semiconductors amb conducció d'un sol costat. díodes.

Els rectificadors controlats es fabriquen en díodes controlats - tiristors i us permeten ajustar la seva tensió de sortida a causa d'un control adequat tiristors.

Rectificador controlat

Els rectificadors poden ser irreversibles i reversibles.Els rectificadors inversors us permeten canviar la polaritat de la tensió rectificada a la seva càrrega, mentre que els rectificadors no inversors no ho fan. Segons el nombre de fases de la tensió d'entrada de CA, els rectificadors es divideixen en monofàsics i trifàsics i, segons l'esquema de la secció de potència, en pont i sortida zero.

Un inversor anomenat convertidor de tensió de CC a CA. Aquests convertidors s'utilitzen com a part dels convertidors de freqüència quan el variador s'alimenta des d'una xarxa de CA o com a convertidor independent quan el variador s'alimenta des d'una font de tensió de CC.

Inversor

L'aplicació més gran es troba en circuits d'accionament elèctric inversors autònoms de tensió i correntimplementat en tiristors o transistors.

Els inversors de tensió autònoms (AVI) tenen una característica externa rígida, que és la dependència de la tensió de sortida del corrent de càrrega, com a resultat de la qual, quan el corrent de càrrega canvia, la seva tensió de sortida pràcticament no canvia. Així l'inversor de tensió es comporta respecte a la càrrega com Font de CEM.

Els inversors de corrent autònoms (AIT) tenen una característica externa «suau» i tenen les propietats d'una font de corrent. D'aquesta manera, l'inversor de corrent es comporta com una font de corrent respecte a la càrrega.

Un convertidor de freqüència (FC) s'anomena convertidor de tensió CA de freqüència estàndard i convertidor de voltatge CA de freqüència variable. Els convertidors de freqüència de semiconductors es classifiquen en dos grups: convertidors de freqüència acoblats directes i convertidors de freqüència acoblats a CC.

Convertidor de freqüència de laboratori

Els convertidors de freqüència directe permeten canviar la freqüència de la tensió de càrrega només en la direcció de la seva disminució en comparació amb la freqüència de la tensió d'alimentació. Els convertidors de freqüència amb connexió de CC intermèdia no tenen aquesta limitació i troben una aplicació més àmplia en l'accionament elèctric.

Convertidor de freqüència industrial per al control d'accionament elèctric

Un regulador de tensió CA s'anomena convertidor de voltatge CA de freqüència estàndard i voltatge a voltatge CA regulat de la mateixa freqüència. Poden ser monofàsics i trifàsics i utilitzen, per regla general, tiristors d'una sola operació a la seva secció de potència.

Un regulador de tensió de CC s'anomena convertidor d'una font de tensió de CC no regulada en una tensió de càrrega regulada. En aquests convertidors, s'utilitzen interruptors controlables de semiconductors de potència que funcionen en mode d'impuls, i la regulació de tensió en ells es deu a la modulació de la tensió d'alimentació.

Era el més habitual modulació d'amplada de pols, en què la durada dels polsos de tensió canvia amb una freqüència constant de la seva repetició.

Llegiu també sobre aquest tema: Millora dels convertidors de semiconductors en sistemes d'accionament elèctric automatitzat