Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Преобразователь электрической энергии — электротехническое устройство, преобразующее электрическую энергию с одними значениями параметров и/или показателей качества в электрическую энергию с другими значениями параметров и/или показателей качества.[1] Для реализации преобразователей широко используются полупроводниковые приборы, так как они обеспечивают большой КПД.
Содержание
История развития
При начале практического использования электрической энергии (1880-е) возникла проблема преобразования энергии.
| Период использования
|
Компонентная база
|
Особенности
|
| 1880-е — 1990-е
|
Двигатель-генератор (умформер)
До сих пор находят применение (например, динамотор), хотя и ограниченное
|
+ Малый коэффициент нелинейных искажений
+ Большой КПД
+ Большие мощности
+ Возможность преобразования постоянного тока
+ Стойкость к коротким замыканиям, перегрузкам, перенапряжениям
— Материалоёмкость
- Сложность ремонта и обслуживания
- Наличие подвижных изнашивающихся частей
- Шум и вибрации
— Малый коэффициент мощности
|
| 1880-е — настоящее время
|
Трансформаторы
|
+ Большая надёжность
+ Больший КПД
+ Большие мощности
- Большие габариты при малых частотах
- Невозможность преобразования постоянного тока
|
1930—1970-е
В настоящее время практически не используются
|
Ионные приборы (игнитрон)
|
+Большая преобразуемая мощность (по этому показателю устройства на ионных приборах до сих пор не превзойдены полупроводниковыми)
+Стойкость к коротким замыканиям и перенапряжениям
-Хрупкость корпусов (стекло, керамика)
-Мощные ионные приборы наполнены парами ртути. В случае аварии высок риск загрязнения окружающей среды
-Длительное время подготовки к работе
|
| 1960-е — настоящее время
|
Полупроводниковые диоды, тиристоры
и транзисторы
|
+ Компактность
+ Бесшумность
+ Лёгкость и гибкость управления
- Потери мощности в ключах
- Искажения и помехи в сетях
|
Зачастую появление новых приборов не устраняет необходимости использовать ряд приборов, прежде существовавших. Например, многие полупроводниковые приборы используют трансформаторы, но в более выгодном высокочастотном диапазоне. В результате устройство приобретает преимущества и тех, и других.
Использование п-п инверторов для управления умформерами позволяет устранить коллекторы и щётки. Это снижает потери омические и на трение. Сами инверторы тоже могут быть меньшей мощности, например, при использовании машин двойного питания, потери — меньше, а качество преобразования энергии — гораздо больше.
Функции преобразователей- Преобразование
- Преобразование и регулирование
- Преобразование и стабилизация
Классификация
По характеру преобразования
Выпрямитель — устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток[2].
Инвертор — устройство, задача которого обратна выпрямителю, то есть преобразование энергии источника постоянного тока в энергию переменного тока.
Инверторы подразделяются на два класса: ведомые сетью (зависимые) и автономные.
Ведомые инверторы преобразуют энергию источника постоянного тока в переменный с отдачей её в сеть переменного тока, то есть осуществляют преобразование, обратное выпрямителю[3].
Автономные инверторы — устройства, преобразующие постоянный ток в переменный с неизменной или регулируемой частотой и работающие на автономную (не связанную с сетью переменного тока) нагрузку[4].
В свою очередь автономные инверторы подразделяются на:
Преобразователь частоты — вторичный источник электропитания, вырабатывающий переменный электрический ток с частотой, отличной от частоты тока исходного источника.
По способу управления- Импульсные (на постоянном токе)
- Фазовые (на переменном токе)
По типу схем- Нулевые, мостовые
- Трансформаторные, бестрансформаторные
- Однофазные, двухфазные, трёхфазные…
По способу управления- Управляемые
- Неуправляемые
Примечания
- ГОСТ Р 50369-92 Электроприводы. Термины и определения
-
С. Ю. Забродин. Глава 5 Маломощные выпрямители постоянного тока, §5.1 Общие сведения // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 287. — 496 с.
-
-
|
|