Преобразователь электрической энергии

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 высокий 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	Мотор-генератор (умформер) До сих пор находят применение (например, динамотор), хотя и ограниченное	+ Низкий коэффициент нелинейных искажений + Высокий 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 — Низкий коэффициент мощности
1880-е - 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) +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 выше.

Функции преобразователей

Преобразование
Преобразование и регулирование
Преобразование и стабилизация

Классификация

По характеру преобразования

Преобразователи

Выпрямители
≈ → =

Инверторы
= → ≈

Преобразователи частоты и числа фаз
≈ → ≈

Напряжения
= → = инвертор + выпрямитель
≈ → ≈ Трансформатор

Выпрямители[править | править код]

Выпрямитель — устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток^[2].

Инверторы[править | править код]

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 код]

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[править | править код]

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:

АИН
АИТ
АИР

Преобразователи частоты[править | править код]

Преобразователь частоты — вторичный источник электропитания, вырабатывающий переменный электрический ток с частотой, отличной от частоты тока исходного источника.

Преобразователи напряжения[править | править код]

Это неполный список, который, возможно, никогда не будет удовлетворять определённым стандартам полноты. Вы можете дополнить его из авторитетных источников.

блоки питания:
- импульсные источники питания
- источники бесперебойного питания
трансформаторы напряжения

По способу управления[править | править код]

Импульсные (на постоянном токе)
Фазовые (на переменном токе)

По типу схем[править | править код]

Нулевые, мостовые
Трансформаторные, бестрансформаторные
Однофазные, двухфазные, трёхфазные…

По способу управления[править | править код]

Управляемые
Неуправляемые

[1]

[2]

[3]

[4]

Login

Top Links

Social Share

Amazon