स्वयंचलित इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह सिस्टममध्ये सेमीकंडक्टर कन्व्हर्टरची सुधारणा
पॉवर सेमीकंडक्टर उपकरणे आणि त्यावर आधारित कन्व्हर्टर खालील प्राधान्य क्षेत्रांमध्ये विकसित केले जात आहेत:
-
पॉवर सेमीकंडक्टर उपकरणांची वैशिष्ट्ये सुधारणे;
-
स्मार्ट पॉवर मॉड्यूल्सचा वापर वाढवणे;
-
कन्व्हर्टर्सच्या योजना आणि पॅरामीटर्सचे ऑप्टिमायझेशन, इलेक्ट्रिक ड्राइव्हची आवश्यक तांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि आर्थिक निर्देशक सुनिश्चित करण्यास अनुमती देते;
-
कन्व्हर्टर्सच्या थेट डिजिटल नियंत्रणासाठी अल्गोरिदममध्ये सुधारणा.
सध्या, पॉवर कन्व्हर्टर्स नियंत्रित करण्यायोग्य रेक्टिफायर्स, स्वायत्त व्होल्टेज आणि वर्तमान इनव्हर्टर, नेटवर्क इनव्हर्टर इत्यादींच्या स्वरूपात सेमीकंडक्टर पॉवर एलिमेंट्सच्या आधारावर बनवले जातात.वारंवारता कन्व्हर्टर्स नेटवर्कशी थेट कनेक्शनसह.
वापरलेले कन्व्हर्टर्स आणि नुकसान भरपाई देणारे फिल्टर डिव्हाइसेसचे प्रकार इलेक्ट्रिक मोटरच्या प्रकारानुसार, नियंत्रण कार्ये, शक्ती, आवश्यक समन्वय नियंत्रण श्रेणी, नेटवर्कमध्ये ऊर्जा पुनर्संचयित करण्याची आवश्यकता, पॉवर नेटवर्कवरील कन्व्हर्टरचा प्रभाव याद्वारे निर्धारित केले जातात.
कन्व्हर्टर सर्किट सोल्यूशन्स डीसी आणि एसी ड्राइव्हमध्ये पारंपारिक राहतात. इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या उर्जा वैशिष्ट्यांसाठी वाढत्या गरजा आणि पॉवर ग्रिडवर त्यांचा नकारात्मक प्रभाव कमी करण्याची आवश्यकता लक्षात घेऊन, कन्व्हर्टर विकसित केले जात आहेत जे तांत्रिक उपकरणे नियंत्रित करण्यासाठी किफायतशीर मार्ग प्रदान करतात.
सेमीकंडक्टर कन्व्हर्टर्सच्या पॉवर सर्किट्समधील बदल मुख्यतः नवीन उपकरणांच्या देखावा आणि व्यापक वापराशी संबंधित आहेत - शक्तिशाली फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर (MOSFET), IGBT (IGBT), लॉक-इन थायरिस्टर्स (GTOs).
सध्या, स्थिर कन्व्हर्टरच्या विकासाच्या खालील दिशानिर्देश ओळखले जाऊ शकतात:
-
पूर्णतः नियंत्रित अर्धसंवाहक उपकरणांच्या श्रेणीचा विस्तार करणे (ट्रान्झिस्टर - 2 मेगावॅट पर्यंत, थायरिस्टर्स - 10 मेगावॅट पर्यंत);
-
ट्रान्झिस्टर आणि थायरिस्टर्सवर आधारित युनिफाइड सायलो हायब्रिड मॉड्यूल्सवर आधारित कन्व्हर्टर्सच्या बांधकामाच्या ब्लॉक तत्त्वांचा वापर;
-
एका स्ट्रक्चरल आधारावर डायरेक्ट आणि अल्टरनेटिंग करंट कन्व्हर्टर्स आणि त्यांचे कॉम्बिनेशन करण्याची क्षमता.
डीसी इलेक्ट्रिक ड्राईव्हमध्ये, नियंत्रित रेक्टिफायर्स व्यतिरिक्त, अनियंत्रित रेक्टिफायर्स आणि पल्स-रुंदी कन्व्हर्टरसह सिस्टम हाय-स्पीड ऑपरेशन प्राप्त करण्यासाठी वापरल्या जातात. या प्रकरणात, फिल्टर भरपाईचे साधन नाकारले जाऊ शकते.
वापरलेले कन्व्हर्टर कायम चुंबक मोटर्स नियंत्रित करण्यासाठी रोटर पोझिशन सेन्सरच्या सिग्नलद्वारे नियंत्रित रेक्टिफायर आणि स्वयं-समाविष्ट इन्व्हर्टर समाविष्ट आहे.
एसिंक्रोनस मोटर्ससाठी वारंवारता नियंत्रण प्रणाली प्रामुख्याने व्होल्टेज इनव्हर्टर वापरतात. या प्रकरणात, ऊर्जा पुनर्प्राप्तीच्या अनुपस्थितीत, नेटवर्कमध्ये एक अनियंत्रित रेक्टिफायर वापरला जाऊ शकतो, परिणामी सर्वात सोपा कन्व्हर्टर सर्किट बनते. पूर्णतः नियंत्रित करण्यायोग्य डिव्हाइसेस आणि PWM वापरण्याची शक्यता यामुळे ही योजना विस्तृत पॉवर श्रेणीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.
विद्युत मोटर्स नियंत्रित करण्यासाठी सर्वात सोपा आणि सर्वात सोयीस्कर मानल्या गेलेल्या वर्तमान इन्व्हर्टरसह कन्व्हर्टर सध्या इतर प्रकारच्या कन्व्हर्टरच्या तुलनेत मर्यादित वापरात आहेत.
अनियंत्रित रेक्टिफायर आणि ग्रिड-चालित इन्व्हर्टर असलेले फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्स आणि इंडक्शन व्हॉल्व्ह कॅस्केडचा आधार असलेले मर्यादित वेग नियंत्रण श्रेणीसह उच्च-शक्ती ड्राइव्हमध्ये वापरले जातात.
डबल-फीड मशिनमध्ये आणि लो-स्पीड असिंक्रोनस किंवा सिंक्रोनस मोटर्सच्या नियंत्रणामध्ये मुख्यशी थेट कनेक्शनसह शक्तिशाली वारंवारता कन्व्हर्टर्सचा एक विशिष्ट दृष्टीकोन असतो.
ऑटोमेटेड इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह सिस्टीममध्ये वापरलेले आधुनिक सेमीकंडक्टर कन्व्हर्टर शेकडो वॅट्सपासून ते दहापट मेगावॅट्सपर्यंत पॉवर रेंज व्यापतात.
या विषयावर देखील वाचा: वारंवारता कनवर्टर उत्पादक