Convertitori di energia elettrica

Un convertitore è un dispositivo elettrico che converte l'elettricità di un parametro o indicatori di qualità in elettricità con altri valori dei parametri o indicatori di qualità. Parametri energia elettrica può essere il tipo di corrente e tensione, la loro frequenza, il numero di fasi, la fase della tensione.

In base al grado di controllabilità, i convertitori di energia elettrica sono divisi in incontrollabili e controllati... Nei convertitori controllati, le variabili di uscita: tensione, corrente, frequenza - possono essere regolate.

Su base elementare, i convertitori di potenza sono suddivisi in macchina elettrica (rotante) e semiconduttore (statico)... I convertitori di macchine elettriche vengono applicati sulla base dell'uso di macchine elettriche e attualmente trovano un'applicazione relativamente rara negli azionamenti elettrici. I convertitori a semiconduttore possono essere diodi, tiristori e transistor.

Per la natura della conversione dell'elettricità, i convertitori di potenza sono suddivisi in raddrizzatori, inverter, convertitori di frequenza, regolatori di tensione CA e CC e convertitori di fase CA.

Nei moderni azionamenti elettrici automatizzati, vengono utilizzati principalmente tiristori a semiconduttore e convertitori a transistor di corrente continua e alternata.

I vantaggi dei convertitori a semiconduttore sono un'ampia funzionalità per il controllo del processo di conversione dell'elettricità, alta velocità ed efficienza, lunga durata, praticità e facilità di manutenzione durante il funzionamento, ampie possibilità di applicazione di protezione, segnalazione, diagnostica e test sia della propulsione elettrica che delle apparecchiature tecnologiche .

Allo stesso tempo, i convertitori a semiconduttore sono caratterizzati da alcuni svantaggi. Questi includono: elevata sensibilità dei dispositivi a semiconduttore al sovraccarico di corrente, tensione e loro velocità di variazione, bassa immunità al rumore, distorsione della corrente sinusoidale e tensione di rete.

Un raddrizzatore chiamato convertitore di tensione alternata in corrente continua (diretta).

I raddrizzatori non controllati non forniscono la regolazione della tensione sul carico e vengono eseguiti su dispositivi semiconduttori non controllati con conduzione unilaterale - diodi.

I raddrizzatori controllati sono realizzati su diodi controllati - tiristori e consentono di regolare la loro tensione di uscita grazie al controllo appropriato tiristori.

Raddrizzatore controllato

I raddrizzatori possono essere irreversibili e reversibili.I raddrizzatori invertenti consentono di modificare la polarità della tensione raddrizzata sul loro carico, mentre i raddrizzatori non invertenti no. In base al numero di fasi della tensione di ingresso CA, i raddrizzatori sono divisi in monofase e trifase e, secondo lo schema della sezione di potenza, in ponte e uscita zero.

Un inverter chiamato convertitore di tensione DC-AC. Questi convertitori vengono utilizzati come parte dei convertitori di frequenza quando il convertitore è alimentato da una rete CA o come convertitore indipendente quando il convertitore è alimentato da una sorgente di tensione CC.

Invertitore

La più grande applicazione si trova nei circuiti di azionamento elettrico inverter autonomi di tensione e correnteimplementato su tiristori o transistor.

Gli inverter di tensione autonomi (AVI) hanno una caratteristica esterna rigida, che è la dipendenza della tensione di uscita dalla corrente di carico, per cui, quando la corrente di carico cambia, la loro tensione di uscita praticamente non cambia. Pertanto l'inverter di tensione si comporta rispetto al carico come Fonte di campi elettromagnetici.

Gli inverter di corrente autonomi (AIT) hanno una caratteristica esterna «morbida» e hanno le proprietà di una sorgente di corrente. In questo modo l'inverter di corrente si comporta come una sorgente di corrente rispetto al carico.

Un convertitore di frequenza (FC) è chiamato convertitore di tensione CA a frequenza standard e convertitore di tensione CA a frequenza variabile. I convertitori di frequenza a semiconduttore sono classificati in due gruppi: convertitori di frequenza ad accoppiamento diretto e convertitori di frequenza ad accoppiamento CC.

Convertitore di frequenza da laboratorio

I convertitori di frequenza diretti consentono di modificare la frequenza della tensione di carico solo nella direzione della sua diminuzione rispetto alla frequenza della tensione di alimentazione. I convertitori di frequenza con una connessione CC intermedia non hanno questa limitazione e trovano un'applicazione più ampia nell'azionamento elettrico.

Convertitore di frequenza industriale per il controllo dell'azionamento elettrico

Un regolatore di tensione CA è chiamato convertitore di tensione CA di frequenza e tensione standard in tensione CA regolata della stessa frequenza. Possono essere monofase e trifase e utilizzano, di norma, tiristori a singolo intervento nella loro sezione di potenza.

Un regolatore di tensione CC è chiamato convertitore di una sorgente di tensione CC non regolata in una tensione di carico regolata. In tali convertitori vengono utilizzati interruttori controllabili a semiconduttore di potenza che funzionano in modalità a impulsi e la regolazione della tensione in essi è dovuta alla modulazione della tensione di alimentazione.

Era il più comune modulazione di larghezza di impulso, in cui la durata degli impulsi di tensione cambia con una frequenza costante della loro ripetizione.

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