การปรับปรุงคอนเวอร์เตอร์เซมิคอนดักเตอร์ในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าอัตโนมัติ

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไฟฟ้าและคอนเวอร์เตอร์ที่ใช้อุปกรณ์เหล่านี้กำลังได้รับการพัฒนาในลำดับความสำคัญต่อไปนี้:

• การปรับปรุงคุณลักษณะของอุปกรณ์กึ่งตัวนำไฟฟ้า

• การขยายการใช้โมดูลพลังงานอัจฉริยะ

• การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงร่างและพารามิเตอร์ของตัวแปลงช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณสมบัติทางเทคนิคที่จำเป็นและตัวบ่งชี้ทางเศรษฐกิจของไดรฟ์ไฟฟ้า

• การปรับปรุงอัลกอริทึมสำหรับการควบคุมตัวแปลงสัญญาณดิจิทัลโดยตรง

ปัจจุบัน ตัวแปลงพลังงานถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานขององค์ประกอบพลังงานเซมิคอนดักเตอร์ในรูปแบบของวงจรเรียงกระแสที่ควบคุมได้, อินเวอร์เตอร์แรงดันและกระแสอิสระ, อินเวอร์เตอร์เครือข่าย ฯลฯตัวแปลงความถี่ ด้วยการเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย

ประเภทของคอนเวอร์เตอร์ที่ใช้และอุปกรณ์ตัวกรองชดเชยจะพิจารณาจากประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า งานควบคุม พลังงาน ช่วงการควบคุมพิกัดที่ต้องการ ความจำเป็นในการคืนพลังงานให้กับเครือข่าย อิทธิพลของคอนเวอร์เตอร์บนเครือข่ายพลังงาน

โซลูชันวงจรคอนเวอร์เตอร์ยังคงเป็นแบบดั้งเดิมในไดร์ฟ DC และ AC โดยคำนึงถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับลักษณะพลังงานของไดรฟ์ไฟฟ้าและความจำเป็นในการลดผลกระทบด้านลบต่อกริดพลังงาน ตัวแปลงกำลังได้รับการพัฒนาซึ่งให้วิธีที่ประหยัดในการควบคุมอุปกรณ์เทคโนโลยี

การเปลี่ยนแปลงในวงจรไฟฟ้าของตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับรูปลักษณ์และการใช้อุปกรณ์ใหม่อย่างแพร่หลาย — ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามอันทรงพลัง (มอสเฟต), ไอจีบีที (ไอจีบีที), ไทริสเตอร์ล็อคอิน (GTO)

ขณะนี้สามารถแยกแยะทิศทางการพัฒนาตัวแปลงแบบคงที่ได้ดังต่อไปนี้:

• การขยายช่วงของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีการควบคุมอย่างเต็มที่ (ทรานซิสเตอร์ - สูงสุด 2 MW, ไทริสเตอร์ - สูงสุด 10 MW)

• การกระจาย วิธีการมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM)

• การประยุกต์ใช้หลักการบล็อกในการสร้างคอนเวอร์เตอร์ตามโมดูลไซโลไฮบริดแบบรวมที่ใช้ทรานซิสเตอร์และไทริสเตอร์

• ความสามารถในการดำเนินการแปลงกระแสตรงและกระแสสลับและการรวมกันบนพื้นฐานโครงสร้างเดียว

ในไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสตรง นอกเหนือจากวงจรเรียงกระแสที่มีการควบคุมแล้ว ระบบที่มีวงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมและตัวแปลงความกว้างพัลส์จะถูกใช้เพื่อการทำงานความเร็วสูง ในกรณีนี้ สามารถปฏิเสธอุปกรณ์ชดเชยตัวกรองได้

ตัวแปลงที่ใช้ สำหรับควบคุมมอเตอร์แม่เหล็กถาวร มีวงจรเรียงกระแสแบบควบคุมและอินเวอร์เตอร์ในตัวซึ่งควบคุมโดยสัญญาณจากเซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์

ระบบควบคุมความถี่สำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสส่วนใหญ่ใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า วงจรเรียงกระแสแบบไม่มีการควบคุมสามารถใช้ในเครือข่ายได้ ในกรณีนี้ ในกรณีที่ไม่มีการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ก็สามารถใช้วงจรเรียงกระแสแบบไม่มีการควบคุมในเครือข่ายได้ ส่งผลให้วงจร Converter นี้ง่ายที่สุด ความเป็นไปได้ในการใช้อุปกรณ์ที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์และ PWM ทำให้โครงร่างนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงพลังงานที่กว้าง

ตัวแปลงที่มีตัวแปลงกระแสไฟฟ้าซึ่งถูกพิจารณาจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ว่าเป็นวิธีที่ง่ายและสะดวกที่สุดในการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ปัจจุบันมีการใช้งานอย่างจำกัดเมื่อเทียบกับตัวแปลงประเภทอื่นๆ

ตัวแปลงความถี่ที่มีวงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมและอินเวอร์เตอร์แบบกริด และสร้างพื้นฐานของน้ำตกวาล์วเหนี่ยวนำจะใช้ในไดรฟ์กำลังสูงที่มีช่วงการควบคุมความเร็วที่จำกัด

ตัวแปลงความถี่ที่ทรงพลังพร้อมการเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟหลักในเครื่องป้อนคู่และในการควบคุมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสหรือซิงโครนัสความเร็วต่ำมีมุมมองที่แน่นอน

ตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่ที่ใช้ในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าอัตโนมัติครอบคลุมช่วงกำลังตั้งแต่หลายร้อยวัตต์ไปจนถึงหลายสิบเมกะวัตต์

อ่านหัวข้อนี้ด้วย: ผู้ผลิตเครื่องแปลงความถี่