சிறுநீர்வடிவமாக்கத் திட்டமும் பயன்பாடும்: IEE-Business-வின் அறிவு வலையங்களுக்கான கட்டுமான வடிவமாக்கம்

மின்சுற்று அமைப்புகளில் மின்தடையானது வித்தியாச ஆற்றல் சீராக்கத்தில் முக்கியமான பங்கு வகிக்கிறது, இதில் சுமரியால் நிர்வகிக்கப்பட்ட மின்தடைகள் ஆராய்ச்சி முக்கிய புள்ளியாக உள்ளது. தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தின் மூலம் மாற்று மின்சுற்று அமைப்பு மேம்படுத்தப்படுவது மின்சுற்று அமைப்பின் பாதுகாப்பும் நம்பிக்கையும் உயர்த்துகிறது, இது நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகளுக்கான தோர்வுகளை உயர்த்துகிறது. எனவே, புதிய வகையான மின்தடைகளை வளர்க்கும் செயல் முக்கியமாக உள்ளது. இந்த ஆக்கம், பொருளாதார நடைமுறையுடன், அவற்றின் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு மற்றும் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து புது செயல்பாடுகளை உருவாக்குவது மற்றும் மாற்று மின்சுற்று அமைப்பின் கட்டமைப்பை மேம்படுத்துவது.

1 நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகளின் செயல்பாடுகளும் பயன்பாட்டு நிலைமையும்
1.1 செயல்பாடுகள்

மின்சுற்று அமைப்புகளுக்கு, நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகள் வலை இழப்பை குறைப்பதன் மூலம், மின் காரணியை 0.9 ஐ விட அதிகமாக உயர்த்துகிறது, ஒலிபொருத்தத்தை குறைப்பதன் மூலம், தாம்பிங் எல்லைகளை விரிவாக்குகிறது, போர்த்தோட்ட திறனை உயர்த்துகிறது, மற்றும் மின்திறனை நிர்வகிக்கும். பயன்பாட்டுக்கு அவை: ① மின்திறனை நிர்வகிக்கும், பெரிய மின்மாறியான்கள் போன்ற உபகரணங்களை பாதுகாத்து, பயன்பாட்டு காலத்தை நீட்டுகிறது. ② ஹார்மோனிக்களை அகற்றுகிறது, இழப்பை குறைப்பதன் மூலம் பாதுகாப்பை உயர்த்துகிறது. ③ மின்திறனின் உலோகத்தை குறைப்பதன் மூலம் மின் தரமை உயர்த்துகிறது. ④ அதிக தேவையான பயன்பாட்டுக்கான வித்தியாச இழப்பை குறைப்பதன் மூலம் மின்விளக்க செலவை குறைப்பது. ⑤ அதிக செலவில்லாமல் திணிவான செயல்பாட்டு மூலம் திறனை விரிவு செய்யும்.

1.2 பயன்பாட்டு நிலைமை

நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகள் மின்சுற்று அமைப்புகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, போன்ற மின்சுற்று விளக்குகளில், தொழில் மின்சுற்று விளக்குகளில், புதிய மின்சுற்று விளக்கு உற்பத்தியில் மற்றும் வேறு துறைகளில். மின்சுற்று தேவையின் உயர்வு மற்றும் மின்சுற்று போர்த்தோட்ட மற்றும் விரிப்ப வலைகளின் மேம்படுத்தல் மூலம், நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகளுக்கான பொருளாதார தோர்வு உயர்ந்து வருகிறது.

மின்தடைகள் மூன்று வகைகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன: சுமரியால் நிர்வகிக்கப்பட்ட, ஸ்விச்-தோட்டம், மற்றும் இலக்ட்ரானிக்-ஸ்விச் நிர்வகிக்கப்பட்ட வகைகள். சுமரியால் நிர்வகிக்கப்பட்ட மின்தடைகள் தொடர்ச்சியான சீராக்கத்தை, அதிக திறனை, மற்றும் குறைந்த செலவை வழங்குகின்றன, ஆனால் அவை மிக மெதுவான பதில், அதிக இழப்பு ஒலிபொருத்தம், மற்றும் ஹார்மோனிக்கள் உள்ளன. ஸ்விச்-தோட்டம் வகைகள் ஒலிபொருத்தம்/ஹார்மோனிக்களை தவிர்ப்பதால், ஆனால் அவை தொடர்ச்சியாக சீராக்க முடியாது, பயன்பாட்டை கட்டுப்படுத்துகிறது. இலக்ட்ரானிக்-ஸ்விச் வகைகள் தொடர்ச்சியான சீராக்கத்தை மிக விரைவான பதில் மூலம் வழங்குகின்றன, ஆனால் அவை ஹார்மோனிக்கள் மற்றும் அதிக செலவு உள்ளன. சுமரியால் நிர்வகிக்கப்பட்ட மின்தடைகள் விருப்பமானவை. மாற்று மின்சுற்று அமைப்புகளுக்காக, பொருள்/கட்டமைப்பு மேம்படுத்தல் மற்றும் புதிய வடிவமைப்பு தேவைப்படுகிறது.

2 மாற்று மின்சுற்று அமைப்புகளில் நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகளின் கட்டமைப்பு

மாற்று மின்சுற்று அமைப்பு (அல்லது கிரிட் 2.0) இரு திசை தொடர்பு வலைகளின் மூலம் கட்டப்படுகிறது. இது புதிய உபகரணங்கள், தொழில்நுட்பம், மற்றும் முறைகளை பயன்படுத்துகிறது, மின்சுற்று அமைப்பின் பாதுகாப்பு, செலவு மிக்கதாக்குதல், சூழல்-நேராக்கம், மற்றும் பொருளாதாரம் உயர்த்துகிறது, பயன்பாட்டுக்கான மின்தரமை தேவைகளை மேம்படுத்துகிறது. நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகள் மாற்று மின்சுற்று அமைப்பின் கட்டமைப்பில் முக்கியமான பங்கு வகிக்கிறது. கீழே நானோகம்போசைட் மின்தடை பொருள்களின் அடிப்படையிலான அவற்றின் கட்டமைப்பு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

2.1 மின்தடை பொருள்களின் தேர்வு

நானோகம்போசைட் மின்தடை பொருள்கள் நானோ கிரிஸ்டல்களின் கடுமையான மற்றும் மென்மையான மின்தடை பொருள்களை கொண்டுள்ளன. அவற்றின் கிரிஸ்டல்கள் ஒருவருக்கொருவர் செயல்படுத்துகின்றன, தொடர்பு மூலம் ஒரு மாறிய மின்தடை பொருள் விளைவு ஏற்படுகிறது. குறைந்த அளவில், பொருள் இடைவெளிகளில், மின்தடை மோமென்ட்கள் தொடர்பு மூலம் மீதிய மோமென்ட்களை உயர்த்துகிறது. நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடைகளில்: DC மின்காப்புகளில் ஏற்படும் விளைவு மின்தடை பொருளை மாக்குகிறது; AC மின்தடை பொருளை இழந்து விடுகிறது.

இது மோல்டன் வேகமாக குளிர்க்கப்படுகிறது, மேலும் அதன் குறுக்கு வடிவத்தை மாற்றுவதற்கு டெம்பரிங் மூலம் செயல்படுத்தப்படுகிறது. இது கிரிஸ்டல்களை விரிவாக்குகிறது மற்றும் கொவேர்சிவிட்டி குறைக்கிறது, சீராக்க தேவைகளை நிறைவு செய்கிறது.

2.2 முழுமையான கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு

நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடையின் கட்டமைப்பு டை ராட்ஸ், ஐரன் மையம், கிளாம்ப்ஸ், வேலை மின்காப்புகள், நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்காப்புகள், மற்றும் நானோகம்போசைட் மின்தடை பொருள்களை கொண்டுள்ளது. மின்தடை பொருள்கள் மற்றும் சிலிக்கான் மேட்டல் வெட்டுகள் மையத்தில் உள்ள மின்தடை பொருள் மையத்தை உருவாக்குகின்றன. வேலை மின்காப்புகள் அதன் வெளிப்புறத்தில் உள்ளன, அவற்நின் வெளிப்புற அடியாக முக்கிய மின்தடை பொருள் வழிகள் உள்ளன. நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்காப்பு மின்தடை பொருள்களை மையமாக உருவாக்குகிறது.

தேற்றம்: சாதாரண மின்சுற்று அமைப்பின் செயல்பாட்டில் (ஹார்மோனிக்களை அகற்றுவது/வித்தியாச ஆற்றலை நிர்வகிக்கும் தேவை இல்லாமல்), மின்தடை மின்திறன், மின் தொடர்பு மற்றும் வித்தியாச ஆற்றலை அறிந்து கொள்கிறது. இந்த தரவுகள் மின்சுற்று அமைப்பின் நிலையை மதிப்பிடும் நிர்வகிக்கக்கூடிய அமைப்புக்கு செல்கின்றன. ஹார்மோனிக்களை அகற்றுவது அல்லது வித்தியாச ஆற்றலை நிர்வகிக்கும் போது, நிர்வகிக்கக்கூடிய அமைப்பு மின்காப்பு மதிப்பை சீராக்குகிறது. மின்தடை பொருள்கள் மாக்குவதன் மூலம் மின்தடை பொருளை மாற்றுகிறது. அளவுகள் வடிவமைப்பு திட்டத்தை நிறைவு செய்தால், மின்காப்பு மதிப்பை மீண்டும் சீராக்குகிறது, மின்தடை பொருளை மீண்டும் சுழிய மோமென்ட்களுக்கு மாற்றுகிறது.

வடிவமைப்பு வடிவமைப்பின் படி, முதல் மற்றும் இரண்டாம் பக்க விலக்கு மின்சுற்றுகளை கவனிக்காமல், நாம் பெறுகிறோம்:

இங்கு: E₁ என்பது W₁ இன் உருவாக்கப்பட்ட மின்மை விசையைக் குறிக்கிறது; E₂ என்பது W₂ இன் உருவாக்கப்பட்ட மின்மை விசையைக் குறிக்கிறது; E₃ என்பது W₃ இன் உருவாக்கப்பட்ட மின்மை விசையைக் குறிக்கிறது. மேலும், T-வகை வடிவமைப்பை பயன்படுத்தி நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடையின் இரண்டு-வாரி வலையை சமமாக்குவதன் மூலம், நாம் பெறுகிறோம்:

\I_k = β I_g, மற்றும் வேலை வாரியின் இந்திக்கத்தின் மதிப்பு:

மின்தடை நிர்வகிப்பு கெழுவானது α, மற்றும் I_k = αI_g. வேலை வாரியின் மின்தடை மற்றும் α இடையேயான தொடர்பு:

வேலை வாரியை மின்சுற்று அமைப்புடன் இணைத்து மற்றும் U₁ ஐ மாறிலியாகக் கொண்டு, பின்வரும் சமன்பாடுகள் பெறப்படுகின்றன:

இங்கு: I_g மற்றும் I_k இரண்டு வாரிகளிலும் மின் தொடர்பின் திறன்மதிப்புகளைக் குறிக்கிறது; U_k நிர்வகிக்கக்கூடிய வாரியின் மின்திறனின் திறன்மதிப்பைக் குறிக்கிறது. சமன்பாடு (5) இலுள்ள சமன்பாடுகளை தீர்த்தல் மூலம் நிர்வகிக்கக்கூடிய மின்தடையின் செயல்பாட்டு தரவுகளை பெறலாம்.

2.3 நிர்வகிக்கக்கூடிய அமைப்பின் வடிவமைப்பு

நிர்வகிக்கக்கூடிய அமைப்பு முக்கிய வடிவமைப்பு (மின்தடை பொருளின் மோமெ