Τι είναι Συστήματα Ηλεκτρικών Οδηγών；

Ορισμός

Ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας ορίζεται ως μηχανισμός που σχεδιάζεται για τον καθορισμό της ταχύτητας, της ροπής και της κατεύθυνσης ενός ηλεκτρικού μοτέρ. Ενώ κάθε σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να διαθέτει μοναδικές χαρακτηριστικές, μοιράζονται επίσης αρκετά κοινά χαρακτηριστικά.

Συστήματα Ηλεκτρικής Ενέργειας

Η εικόνα παρακάτω δείχνει την τυπική διάταξη ενός δικτύου διανομής ενέργειας επιπέδου εγκατάστασης. Σε αυτή τη διάταξη, το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας λαμβάνει την εισερχόμενη εναλλακτική (AC) προμήθεια ηλεκτρικής ενέργειας από ένα Κέντρο Έλεγχου Μοτέρ (MCC). Το MCC λειτουργεί ως κεντρικός κόμβος, επιτρέποντας τη διανομή ενέργειας σε πολλά συστήματα εντός μιας συγκεκριμένης περιοχής.

Σε μεγάλες εγκαταστάσεις παραγωγής, συχνά λειτουργούν πολλά MCC. Αυτά τα MCC, στη συνέχεια, λαμβάνουν ενέργεια από το κύριο κέντρο διανομής, γνωστό ως Κέντρο Ελέγχου Ενέργειας (PCC). Και το MCC και το PCC συνήθως χρησιμοποιούν αεριοδιαχωριστές ως βασικά στοιχεία επιτροποποίησης ενέργειας. Αυτά τα στοιχεία επιτροποποίησης σχεδιάζονται για να χειρίζονται ηλεκτρικές φορτίες με ρυθμίσεις έως και 800 βολτ και 6400 αμπερ, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη και αποτελεσματική διαχείριση ενέργειας στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας και την υποδομή της εγκατάστασης.

Το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας με κατευθυνόμενο μοτέρ GTO είναι δεικτικό στην εικόνα παρακάτω:

Κύρια Μέρη των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας

Τα παρακάτω είναι τα βασικά συστατικά των συστημάτων ενέργειας:

• Εισερχόμενος εναλλακτικός διαχωριστής

• Μονάδα μετατροπής ενέργειας και αντιστροφέας

• Εξερχόμενος διαχωριστής DC και AC

• Λογική έλεγχου

• Μοτέρ και η συναφής φορτία

Τα κύρια μέρη του ηλεκτρικού συστήματος ενέργειας είναι λεπτομερώς παραθέτονται παρακάτω.

Εισερχόμενος Διαχωριστής AC

Ο εισερχόμενος διαχωριστής AC αποτελείται από μονάδα εναλλακτικής ενέργειας - θερμόκρισης και επαφής εναλλακτικής ενέργειας. Αυτά τα στοιχεία συνήθως έχουν ρυθμίσεις ισχύος έως και 660V και 800A. Αντί για έναν κανονικό επαφή, συχνά χρησιμοποιείται ένας επαφής με βάση στην μπάρα, και ένας αεριοδιαχωριστής λειτουργεί ως εισερχόμενος διαχωριστής. Η χρήση επαφής με βάση στην μπάρα επεκτείνει τις δυνατότητες ρυθμίσεων έως και 1000V και 1200A.

Αυτός ο διαχωριστής είναι εξοπλισμένος με έναν πυρηνικό διαχωριστή υψηλής ικανότητας διάρρηξης (HRC) με ρυθμίσεις έως και 660V και 800A. Επιπλέον, περιλαμβάνει ένα μηχανισμό προστασίας από υπερθέρμανση για την προστασία του συστήματος από την υπερφόρτωση. Σε κάποιες περιπτώσεις, ο επαφής του διαχωριστή μπορεί να αντικατασταθεί με έναν πυρήνα διαχωριστή με πλαστικό περίβλημα για ενισχυμένη απόδοση και προστασία.

Μονάδα Μετατροπής/Αντιστροφής Ισχύος

Αυτή η μονάδα χωρίζεται σε δύο μεγάλα υποσύστημα: ηλεκτρονική ισχύος και ηλεκτρονική έλεγχου. Το υποσύστημα ηλεκτρονικής ισχύος αποτελείται από πημπτικά στοιχεία, θερμοσυναρπαστικά, πημπτικές θερμόκρισης, κατασταλτικά συρροών και κουφετά αναψύξης. Αυτά τα στοιχεία συνεργάζονται για να αντιμετωπίσουν τις υψηλής ισχύος μετατροπές.

Το υποσύστημα ηλεκτρονικής έλεγχου περιλαμβάνει έναν κύκλωμα ενεργοποίησης, την δική του ρυθμισμένη πηγή ενέργειας και ένα κύκλωμα οδηγίας και απομόνωσης. Το κύκλωμα οδηγίας και απομόνωσης είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο και τη ρύθμιση της ροής ενέργειας προς το μοτέρ.

Όταν το σύστημα λειτουργεί σε μια μοναδική κύκλωμα, περιλαμβάνει έναν ελεγκτή με κύκλωμα ανάδρασης ροής και ταχύτητας. Το σύστημα έλεγχου διαθέτει τριπλή απομόνωση, διασφαλίζοντας ότι η πηγή ενέργειας, οι εισόδοι και οι εξόδοι είναι απομονωμένοι με κατάλληλα επίπεδα απομόνωσης για την ενίσχυση της ασφάλειας και της αξιοπιστίας.

Κατασταλτικά Συρροών

Τα κατασταλτικά συρροών παίζουν κρίσιμο ρόλο στην προστασία του πημπτικού συστήματος από τις κορυφώσεις τάσης. Αυτές οι κορυφώσεις μπορούν να εμφανιστούν στην γραμμή ενέργειας λόγω της εναλλαγής συνδεδεμένων φορτίων στην ίδια γραμμή. Τα κατασταλτικά συρροών, σε συνδυασμό με την αυξημένη αυτοίνδυκτη, αποτελεσματικά καταστέλλουν αυτές τις κορυφώσεις τάσης.

Όταν ο εισερχόμενος διαχωριστής λειτουργεί και διακόπτει την προμήθεια ροής, τα κατασταλτικά συρροών απορροφούν μια συγκεκριμένη ποσότητα ενεργειακής δέσμης. Ωστόσο, αν ο παραμετρικός μετατροπέας δεν είναι ένα πημπτικό στοιχείο, τα κατασταλτικά συρροών μπορεί να μην είναι απαραίτητα.

Λογική Έλεγχου

Η λογική έλεγχου χρησιμοποιείται για την αμφιδίκτυκη και την αλληλουχία των διαφόρων λειτουργιών του συστήματος ενέργειας υπό κανονικές, παρανομαλές και επείγουσες συνθήκες. Η αμφιδίκτυκη σχεδιάζεται για να προλάβει παρανομαλές και ασφαλείς λειτουργίες, διασφαλίζοντας την ακεραιότητα του συστήματος. Η αλληλουχία, από την άλλη πλευρά, διασφαλίζει ότι οι λειτουργίες του συστήματος, όπως η έναρξη, η βραδυνή, η αντίστροφη και η μεταβαλλόμενη, εκτελούνται σε προκαθορισμένη αλληλουχία. Για περίπλοκες αμφιδίκτυκες και αλληλουχιακές λειτουργίες, συχνά χρησιμοποιείται ένας προγραμματισμός λογικού ελέγχου (PLC) για να παρέχει ευέλικτο και αξιόπιστο έλεγχο.