Omvormers van elektrische energie

Een omvormer is een elektrisch apparaat dat elektriciteit omzet met één parameter of kwaliteitsindicatoren in elektriciteit met andere parameterwaarden of kwaliteitsindicatoren. Parameters elektrische energie het kan het type stroom en spanning zijn, hun frequentie, het aantal fasen, de fase van de spanning.

Afhankelijk van de mate van bestuurbaarheid, worden elektrische energieomzetters onderverdeeld in oncontroleerbaar en gecontroleerd... In gecontroleerde omvormers kunnen de uitgangsvariabelen: spanning, stroom, frequentie - worden geregeld.

Vermogensomzetters worden op elementaire basis onderverdeeld in elektrische machine (roterend) en halfgeleider (statisch) ... Elektrische machineomvormers worden toegepast op basis van het gebruik van elektrische machines en vinden momenteel een relatief zeldzame toepassing in elektrische aandrijvingen. Halfgeleiderconverters kunnen diode, thyristor en transistor zijn.

Door de aard van elektriciteitsconversie zijn vermogensomvormers onderverdeeld in gelijkrichters, omvormers, frequentieomvormers, AC- en DC-spanningsregelaars en AC-faseomvormers.

In moderne geautomatiseerde elektrische aandrijvingen worden ze voornamelijk gebruikt als halfgeleiderthyristor en transistoromzetters van gelijk- en wisselstroom.

De voordelen van halfgeleiderconverters zijn brede functionaliteit voor het aansturen van het elektriciteitsconversieproces, hoge snelheid en efficiëntie, lange levensduur, gemak en onderhoudsgemak tijdens bedrijf, brede mogelijkheden voor het toepassen van beveiliging, signalering, diagnostiek en testen van zowel elektrische voortstuwing als technologische apparatuur .

Tegelijkertijd worden halfgeleiderconverters gekenmerkt door enkele nadelen. Deze omvatten: hoge gevoeligheid van halfgeleiderapparaten voor stroomoverbelasting, spanning en hun veranderingssnelheid, lage ruisimmuniteit, vervorming van sinusvormige stroom en netwerkspanning.

Een gelijkrichter heet een omzetter van wisselspanning naar gelijkstroom (gelijkstroom).

Ongecontroleerde gelijkrichters bieden geen spanningsregeling op de belasting en worden uitgevoerd op ongecontroleerde halfgeleiderapparaten met eenzijdige geleiding - dioden.

Gecontroleerde gelijkrichters zijn gemaakt op gecontroleerde diodes - thyristors en stellen u in staat om hun uitgangsspanning aan te passen dankzij de juiste regeling thyristoren.

Gecontroleerde gelijkrichter

Gelijkrichters kunnen onomkeerbaar en omkeerbaar zijn.Met omkeerbare gelijkrichters kunt u de polariteit van de gelijkgerichte spanning op hun belasting wijzigen, terwijl niet-inverterende gelijkrichters dat niet doen. Volgens het aantal fasen van de AC-ingangsspanning zijn de gelijkrichters verdeeld in enkelfasig en driefasig, en volgens het schema van het vermogensgedeelte - in brug- en nuluitgang.

Een omvormer die een DC-naar-AC-spanningsomvormer wordt genoemd. Deze omvormers worden gebruikt als onderdeel van frequentieomvormers wanneer de omvormer wordt gevoed door een wisselstroomnet of als een onafhankelijke omvormer wanneer de omvormer wordt gevoed door een gelijkspanningsbron.

Omvormer

De grootste toepassing is te vinden in elektrische aandrijfcircuits autonome spannings- en stroomomvormersgeïmplementeerd op thyristors of transistors.

Autonome spanningsomvormers (AVI) hebben een rigide externe karakteristiek, namelijk de afhankelijkheid van de uitgangsspanning van de belastingsstroom, waardoor hun uitgangsspanning praktisch niet verandert wanneer de belastingsstroom verandert. De spanningsomvormer gedraagt ​​zich dus ten opzichte van de belasting als Bron van EMV.

Autonome stroomomvormers (AIT) hebben een «zachte» externe eigenschap en hebben de eigenschappen van een stroombron. Op deze manier gedraagt ​​de stroomomvormer zich als stroombron ten opzichte van de belasting.

Een frequentieomvormer (FC) wordt een AC-spanningsomvormer met standaardfrequentie en een AC-spanningsomvormer met variabele frequentie genoemd. Halfgeleiderfrequentieomvormers worden ingedeeld in twee groepen: direct gekoppelde frequentieomvormers en DC-gekoppelde frequentieomvormers.

Laboratorium frequentieomvormer

Directe frequentieomvormers maken het mogelijk de frequentie van de belastingsspanning alleen te wijzigen in de richting van de afname in vergelijking met de frequentie van de voedingsspanning. Frequentieomvormers met een tussenliggende DC-aansluiting hebben deze beperking niet en vinden een bredere toepassing in elektrische aandrijving.

Industriële frequentieomvormer voor elektrische aandrijving

Een wisselspanningsregelaar wordt een omzetter van wisselspanning met standaardfrequentie en spanning naar gereguleerde wisselspanning met dezelfde frequentie genoemd. Ze kunnen enkelfasig en driefasig zijn en gebruiken in de regel enkelwerkende thyristors in hun vermogensgedeelte.

Een gelijkspanningsregelaar wordt een omzetter van een niet-gereguleerde gelijkspanningsbron naar een gereguleerde belastingsspanning genoemd. In dergelijke converters worden bestuurbare vermogenshalfgeleiderschakelaars gebruikt die in pulsmodus werken, en de spanningsregeling daarin is te wijten aan de modulatie van de voedingsspanning.

Het was de meest voorkomende pulsbreedtemodulatie, waarin de duur van de spanningspulsen verandert met een constante frequentie van hun herhaling.

Lees ook over dit onderwerp: Verbetering van halfgeleiderconverters in geautomatiseerde elektrische aandrijfsystemen