Преобразователь электрической энергии
Преобразователь электрической энергии — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, частоты, числа фаз, формы сигнала). Для реализации преобразователей широко используются полупроводниковые приборы, так как они обеспечивают высокий КПД.
История развития[править | править вики-текст]
При начале практического использования электрической энергии (1880-е) возникла проблема преобразования энергии.
| Период использования | Компонентная база | Особенности |
|---|---|---|
| 1880-е | Мотор-генератор (умформер) До сих пор находят применение (например,динамотор), хотя и ограниченное |
+ Низкий коэффициент нелинейных искажений + Высокий КПД + Большие мощности |
| 1880-е Используются в настоящее время |
Трансформаторы | + Большая надёжность + Высокий 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) |
| 1960-е Используются в настоящее время |
Полупроводниковые диоды, тиристоры | + 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 выше.
Функции преобразователей[править | править вики-текст]
- Преобразование
- Преобразование и регулирование
- Преобразование и стабилизация
Классификация[править | править вики-текст]
По характеру преобразования[править | править вики-текст]
|
|
|
|
|
|
Преобразователи |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
| Выпрямители ≈→= |
|
Инверторы =→≈ |
|
Преобразователи частоты и числа фаз ≈→≈ |
Напряжения =→= ≈→≈ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Выпрямители[править | править вики-текст]
Выпрямитель — устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток.[1]
Инверторы[править | править вики-текст]
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.
Зависимые инверторы[править | править вики-текст]
Ведомые инверторы преобразуют энергию источника постоянного тока в переменный с отдачей её в сеть переменного тока, то есть осуществляют преобразование, обратное выпрямителю.[2]
Автономные инверторы[править | править вики-текст]
Автономные инверторы — устройства, преобразующие постоянный ток в переменный с неизменной или регулируемой частотой и работающие на автономную (не связанную с сетью переменного тока) нагрузку.[3]
В свою очередь автономные инверторы подразделяются на:
- АИН
- АИТ
- АИР
Преобразователи частоты[править | править вики-текст]
| Этот раздел статьи ещё не написан.
Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел. |
Импульсные преобразователи напряжения[править | править вики-текст]
| Этот раздел статьи ещё не написан.
Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел. |
По способу управления[править | править вики-текст]
- Импульсные (на постоянном токе)
- Фазовые (на переменном токе)
По типу схем[править | править вики-текст]
- Нулевые, мостовые
- Трансформаторные, бестрансформаторные
- Однофазные, двухфазные, трёхфазные…
По способу управления[править | править вики-текст]
- Управляемые
- Неуправляемые
См. также[править | править вики-текст]
Примечания[править | править вики-текст]
- ↑ С. Ю. Забродин. Глава 5 Маломощные выпрямители постоянного тока, §5.1 Общие свединия // Промышленная электроника: учебник длч вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 287. — 496 с.
- ↑ С. Ю. Забродин. Глава 6 Ведомые сетью преобразователи средней и большой мощности, §6.1 общие сведения // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 315. — 496 с.
- ↑ С. Ю. Забродин. Глава 8 Автономные инверторы, §8.1 Автономные инверторы и их классификация // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 438. — 496 с.