Convertisseurs d'énergie électrique

Un convertisseur est un appareil électrique qui convertit l'électricité selon un paramètre ou indicateurs de qualité en électricité avec d'autres valeurs de paramètres ou indicateurs de qualité. Paramètres énergie électrique il peut s'agir du type de courant et de tension, de leur fréquence, du nombre de phases, de la phase de la tension.

Selon le degré de contrôlabilité, les convertisseurs d'énergie électrique sont divisés en incontrôlables et contrôlés... Dans les convertisseurs contrôlés, les variables de sortie: tension, courant, fréquence - peuvent être régulées.

Sur une base élémentaire, les convertisseurs de puissance sont divisés en machine électrique (tournant) et semi-conducteur (statique)... Les convertisseurs de machines électriques sont appliqués sur la base de l'utilisation de machines électriques et trouvent actuellement une application relativement rare dans les entraînements électriques. Les convertisseurs à semi-conducteurs peuvent être à diode, à thyristor et à transistor.

De par la nature de la conversion de l'électricité, les convertisseurs de puissance sont divisés en redresseurs, onduleurs, convertisseurs de fréquence, régulateurs de tension CA et CC et convertisseurs de phase CA.

Dans les entraînements électriques automatisés modernes, on utilise principalement des convertisseurs à thyristors et à transistors à semi-conducteurs de courant continu et alternatif.

Les avantages des convertisseurs à semi-conducteurs sont une large fonctionnalité de contrôle du processus de conversion de l'électricité, une vitesse et une efficacité élevées, une longue durée de vie, une commodité et une facilité de maintenance pendant le fonctionnement, de larges possibilités d'application de protection, de signalisation, de diagnostic et de test de la propulsion électrique et des équipements technologiques. .

Dans le même temps, les convertisseurs à semi-conducteurs se caractérisent par certains inconvénients. Ceux-ci incluent: une sensibilité élevée des dispositifs à semi-conducteurs à la surcharge de courant, à la tension et à leur taux de variation, une faible immunité au bruit, une distorsion du courant sinusoïdal et de la tension du réseau.

Un redresseur appelé convertisseur de tension alternative en courant continu (courant continu).

Les redresseurs non contrôlés ne fournissent pas de régulation de tension sur la charge et sont effectués sur des dispositifs semi-conducteurs non contrôlés à conduction unilatérale — diodes.

Les redresseurs contrôlés sont fabriqués sur des diodes contrôlées - thyristors et vous permettent d'ajuster leur tension de sortie grâce à un contrôle approprié thyristors.

Redresseur contrôlé

Les redresseurs peuvent être irréversibles et réversibles.Les redresseurs inverseurs vous permettent de modifier la polarité de la tension redressée sur leur charge, contrairement aux redresseurs non inverseurs. Selon le nombre de phases de la tension d'entrée alternative, les redresseurs sont divisés en monophasé et triphasé, et selon le schéma de la section de puissance - en pont et sortie nulle.

Un onduleur appelé convertisseur de tension DC-AC. Ces convertisseurs sont utilisés dans le cadre de convertisseurs de fréquence lorsque le variateur est alimenté à partir d'un secteur CA ou en tant que convertisseur indépendant lorsque le variateur est alimenté à partir d'une source de tension continue.

Onduleur

La plus grande application se trouve dans les circuits d'entraînement électrique onduleurs de tension et de courant autonomesmis en œuvre sur des thyristors ou des transistors.

Les onduleurs de tension autonomes (AVI) ont une caractéristique externe rigide, qui est la dépendance de la tension de sortie sur le courant de charge, à la suite de quoi, lorsque le courant de charge change, leur tension de sortie ne change pratiquement pas. Ainsi, l'onduleur de tension se comporte vis-à-vis de la charge comme Source de CEM.

Les onduleurs de courant autonomes (AIT) ont une caractéristique externe « douce » et ont les propriétés d'une source de courant. De cette manière, l'onduleur de courant se comporte comme une source de courant vis-à-vis de la charge.

Un convertisseur de fréquence (FC) est appelé convertisseur de tension alternative à fréquence standard et convertisseur de tension alternative à fréquence variable. Les convertisseurs de fréquence à semi-conducteurs sont classés en deux groupes : les convertisseurs de fréquence à couplage direct et les convertisseurs de fréquence à couplage CC.

Convertisseur de fréquence de laboratoire

Les convertisseurs de fréquence directs permettent de modifier la fréquence de la tension de charge uniquement dans le sens de sa diminution par rapport à la fréquence de la tension d'alimentation. Les convertisseurs de fréquence avec une connexion CC intermédiaire n'ont pas cette limitation et trouvent une application plus large dans l'entraînement électrique.

Convertisseur de fréquence industriel pour commande d'entraînement électrique

Un régulateur de tension alternative est appelé un convertisseur de tension alternative de fréquence standard et de tension en tension alternative régulée de même fréquence. Ils peuvent être monophasés et triphasés et utilisent, en règle générale, des thyristors à simple fonctionnement dans leur section de puissance.

Un régulateur de tension continue est appelé un convertisseur d'une source de tension continue non régulée en une tension de charge régulée. Dans de tels convertisseurs, des commutateurs contrôlables à semi-conducteurs de puissance fonctionnant en mode impulsionnel sont utilisés, et la régulation de tension dans ceux-ci est due à la modulation de la tension d'alimentation.

C'était le plus courant modulation de largeur d'impulsion, dans lequel la durée des impulsions de tension change avec une fréquence constante de leur répétition.

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