Primarni zadatak energetske elektronike je obrada i nadzor protoka električne energije opskrbom napona i struja u obliku koji je optimalno prikladan za korisnička opterećenja. Suvremeni elektronički pretvarači snage uključeni su u vrlo širok spektar aplikacija poput napajanih napajanja, aktivnih filtera snage, upravljanja kretanjem električnih strojeva, sustava za pretvorbu obnovljive energije, distribuirane proizvodnje električne energije, fleksibilnih prijenosnih sustava izmjenične struje i automobilske tehnologije itd. .
Pretvarači snage mogu se naći svugdje gdje postoji potreba za modificiranjem oblika električne energije s klasičnom elektronikom u kojoj se električne struje i napon koriste za prijenos informacija, dok s energetskom elektronikom oni nose snagu. Neki od primjera upotrebe elektroničkih sustava napajanja su DC / DC pretvarači koji se koriste u mnogim mobilnim uređajima, poput mobitela ili PDA uređaja, i AC / DC pretvarači u računalima i televizorima. Snažna elektronika velikih razmjera koristi se za kontrolu stotina megavata protoka električne energije u cijeloj našoj zemlji. O nekim od tih pretvarača govori se u nastavku.
Dvostruki pretvarač
Dvostruki pretvarač kombinacija je ispravljača i pretvarača u kojem se događa pretvorba A.C u D.C, a zatim slijedi D.C u A.C. gdje je opterećenje između. Dvostruki pretvarač može biti jednofazni ili trofazni. Dvostruki pretvarač sastoji se od dva mosta koji se sastoje od tiristora u kojem se jedan za ispravljanje koristi gdje se izmjenična struja pretvara u istosmjernu koja se može dati na opterećenje. Drugi most tiristora koristi se za pretvaranje DC u A.C.
Jednofazni dvostruki pretvarač
Jednofazni dvostruki pretvarač koristi jednofaznu kao izvor koji se daje pretvaraču 1 dvostrukog pretvarača radi ispravljanja praćenog za učitavanje.
Načelo rada:
Ulaz izmjeničnog napona koji se daje pretvaraču 1 za ispravljanje u ovom procesu daje se pozitivni ciklus ulaza prvom skupu unaprijed pristranih tiristora koji daje ispravljeni istosmjerni tok u pozitivnom ciklusu, kao i negativni ciklus daje se skupu obrnuto pristranih tiristora koji daje DC na negativni ciklus koji zaokružuje izlaz punktira s punim valom može se dati opterećenju. Tijekom ovog postupka pretvarač 2 blokiran je pomoću induktora. Kako tiristori počinju provoditi tek kad se impuls struje daje na kapiju i neprekidno provoditi dok se struja ne zaustavi. Izlaz tiristorskog mosta može biti sljedeći kada se daje različitim opterećenjima.
Kako se dvostruki pretvarač također sastoji od pretvorbe D.C u A.C da bi radio, pretvarač dva je blokiran, pretvarači DC postaju opterećenje pretvorbe u izvor napajanja istosmjerne struje.
Pucanje tiristora:
Da bi se tiristori provodili, istodobno s mrežnim naponom na njegova vrata mora se dati impulsni okidač. Odvojeni pogonski krug vrata mora se dodati na tiristorske mostove dvostrukog pretvarača. Krug pogonskog sklopa mora biti jednako sinkroniziran s naponom izvora, svako kašnjenje uzrokuje nulto poprečno podrhtavanje i nula frekvencije fluktuira. Da bi se spriječili ovi krugovi moraju biti uključeni s petljama fazne brave i komparatorima.
Primjene jednofaznog dvostrukog pretvarača
- Regulacija brzine i kontrola smjera kod jednosmjernih motora.
Kontrola brzine i kontrola polariteta istosmjernog motora pomoću jednofaznog dvostrukog pretvarača
Jednofazni dvostruki pretvarač može se koristiti za upravljanje brzinom i smjerom rotacije sučeljem s mikrokontrolerom, kombinacija četiri SCR-a postavljena je s obje strane motora, a motor je opterećen. Ti se tiristori mogu aktivirati putem optičkog sklopnika koji je povezan s priključkom mikrokontrolera.
Rotacija motora može se pokrenuti pomoću optičkog sprežnika postavljanjem sklopa tiristora koji se aktivira i koji se nalazi s jedne strane, a promjena smjera motora može se postići aktiviranjem drugog seta tiristora Promjena brzine motora može se postići odgođenim kutom paljenja SCR.
Odabir načina i odabir brzine prekidači su povezani mikrokontrolerom pomoću kojih se mogu odabrati brzina i rotacija.
Jednofazni - trokraki AC / AC pretvarač
Energetska elektronika je primjena elektronike za pretvorbu snage. Podkategorija pretvorbe snage je pretvorba u izmjeničnu struju u izmjeničnu. Upravljač napona izmjeničnog i izmjeničnog napona pretvarač je koji kontrolira napon, struju i prosječnu snagu koja se isporučuje izmjeničnom opterećenju iz izvora izmjenične struje. Postoje dvije vrste regulatora izmjeničnog napona, jednofazni i trofazni regulator izmjeničnog napona.
Jednofazni AC / AC pretvarač je pretvarač koji se pretvara iz fiksnog ulaznog napona u promjenjivi izlazni napon sa željenom frekvencijom. Koriste se u praktičnim krugovima poput svjetlosnih prigušivača, regulatora brzine vrtnje asinkronih motora i upravljanja vučnim motorom itd. Postoje mnoge postojeće tehnologije u jednofaznim AC / AC pretvaračima, one su jednofazne - dvije noge, tri noge i četiri noge. Jednofazni - pretvarači s dvije i četiri noge imaju neke nedostatke poput - potreban im je veliki broj uređaja za napajanje, veliki upravljački sklop, više prekidača i gubici smanjeni su samo za pola kako bi kontrolirali 50% izlaza. Dakle, za prevladavanje ovih nedostataka prisutnih u konvencionalno korištenim pretvaračima, bolji pristup je upotreba jednofaznog pretvarača AC / AC s tri faze.
Jednofazna - tri noge sastoje se od 3 noge i 6 prekidača. Noga je uobičajena i za mrežu i za stranu opterećenja. Noga izvodi ispravljač, a mreža pretvarač. I u ovome koristimo Modulacija širine impulsa (PWM) tehnike za upravljanje izlazom pretvarača. Jednofazni pretvarač s tri faze prikazan je na slici ispod:
Tijekom pozitivnog poluciklusa prekidača napona napajanja Qg i Qa u vodičima ispravljača i dobivamo ispravljeni izlaz preko kondenzatora i za rad pretvarača uz prekidače Qg i Qa ’, aktiviran je i prekidač Ql u nozi bočne strane tereta te dobivamo izmjenični izlaz preko opterećenja. Tijekom negativnih polucikličnih prekidača Qa i Qg ’na strani mreže provodi se podrazumijevajući ispravljeni izlaz, a za rad inverzije, pored prekidača Qa i Qg’, prekidač Ql ’se također aktivira i dobivamo izmjenični izlaz preko opterećenja. Korištenjem PWM metode na pretvarač se dovodi fiksni ulazni napon istosmjerne struje, a podešavanjem razdoblja uključivanja i isključivanja pretvarača dobiva se kontrolirani izmjenični napon. Prekidači u krugu pretvarača za pravilan rad i također za smanjenje harmonika. Variranjem vrijednosti indeksa modulacije možemo mijenjati širinu impulsa prema našoj pogodnosti.
Prednosti i primjena pretvarača s tri noge
- Izlazni istosmjerni napon na kondenzatoru gotovo je udvostručen u usporedbi s četverokrakim pretvaračem.
- Oznaka snage i napon kruga mogu se poboljšati.
- Isti izlaz može se dobiti s smanjenim gubicima i prekidačima. Stoga se učinkovitost i faktor snage mogu poboljšati.
- Ovaj se pretvarač koristi u neprekidnim krugovima napajanja (UPS) i u energetska elektronika za dobivanje četiri operacije kvadrata pogona.
