Tehdasvaihtaja vs perinteinen vaihtaja: Elokset ja sovellukset selitetty

Kiinteän tilan muuntaja (SST), jota kutsutaan myös teho­elektroniikka­muuntajaksi (PET), on staattinen sähkölaite, joka yhdistää teho­elektroniikan muuntoteknologian ja korkeataajuuden energiamuunnoksen perustuen sähkömagneettiseen induktioon. Se muuntaa sähköenergian yhdestä tehokaraktteristikojen joukosta toiseen. SST:t voivat parantaa sähköverkon vakautta, mahdollistaa joustavan sähkönsiirron ja ovat soveltuvin smart grid -sovelluksiin.

Perinteisillä muuntimilla on haittoja, kuten suuri koko, raskas paino, verkko- ja kuormapuolen väliset häiriöt sekä puuttuva energiavarastointikyky, mikä tekee niistä yhä enemmän kykenemättömiä vastaamaan markkinoiden vaatimuksiin vakaudelle ja turvallisuudelle sähköjärjestelmän toiminnassa. Vastaavasti kiinteän tilan muuntimet ovat kompakteja ja kevyitä, ja ne tarjoavat joustavan kontrollin primäärivirtalle, sekundaarispännölle ja tehosteelle. Ne parantavat sähkölaadun laatua ja niillä on selvät etumatka käsitellä spänningshäiriöitä, varmistaa vakaa järjestelmän toiminta ja mahdollistaa joustavan sähkönsiirron. Teollisuuden ulkopuolella SST:t voidaan soveltaa sähköautoihin, lääketieteellisiin laitteisiin, kemialliseen prosessointiin, avaruusalaan ja sotilaaseen.

Ominaisuudet

Elektroninen muuntaja on uusi tapa sähkömuunnokselle. Lisäksi perinteisten sähkömuuntimien perustavoitteisiin, kuten spänningstransformation, elektrisk isolering och energiöverföring, se tarjoaa myös lisäominaisuuksia, kuten sähkölaadun säätämisen, tehosteohjaamisen ja reaktivitehojen kompensoinnin. Nämä parannetut toiminnallisuudet on mahdollistettu yhdistämällä teho­elektroniikan muunto- ja edistyneet ohjausteknologiat, jotka mahdollistavat joustavan hallinnan sekä primääri- että sekundaaripuolen spänning- ja virtauksen amplitudille ja vaihekuville. Tämän ansiosta tehostevirta voidaan tarkasti ohjata järjestelmän vaatimusten mukaan, mikä mahdollistaa vakaamman ja joustavamman sähkönsiirron. SST:t voivat ratkaista monia haasteita nykyaikaisissa sähköjärjestelmissä ja siten niillä on laajat sovellusmahdollisuudet.

Verrattuna perinteisiin sähkömuuntimiin PET:t tarjoavat seuraavia ominaisuuksia:

• Kompakti koko ja kevyys;

• Ilmakeihitys toiminta ilman eristeöljyä, mikä vähentää ympäristösaastumista, yksinkertaistaa huoltoa ja parantaa turvallisuutta;

• Kyky tuottaa vakion spänning amplitudin sekundaaripuolella;

• Parannettu sähkölaatu sinisaippaimen syöttövirta- ja ulostulospänningillä, kyky saavuttaa yksikkötehotekijän. Primääri- ja sekundaaripuolen spänning- ja virtaukset ovat ohjattavissa, mikä mahdollistaa mielivaltaisen tehotekijän säätämisen;

• Sisäänrakennettu pistokevakku-toiminto—suuret teho­semikonduktorilaitteet voivat keskeyttää vikavirrat mikrosekunteissa, mikä poistaa tarpeen erillisille suojareleille.

Lisäksi teho­elektroniikka­muuntimet tarjoavat ainutlaatuisia toimintoja, kuten parannettu sähköntarjonnan luotettavuus akkujen yhteydessä, kyky suorittaa erikoisia fasettamuunnoksia (esimerkiksi kolmifasaista kahtifaseiseksi tai kolmifaseiseksi neljäfaseiseksi) ja kyky samanaikaisesti tuottaa sekä vaihtovirta- että jannitussaantoja. Viitatutututkimuksessa kirjoittajat tekivät simulointivergleichissä perinteisten sähkömuuntimien ja itsebalansoituisten teho­elektroniikka­muuntimien välillä viidessä eri toimintatilassa.

Simulointitulokset osoittavat, että PET:n syöttö- ja ulostulo-ominaisuudet ovat parempia täysi­lataus­arvotoiminnossa, yksifasen avoin piiri alaspäin, kolmifasen lyhytkierre, epätasainen kolmifaseinen spänning uppvärt och harmonisk förorening. PET eristää tehokkaasti epätasaisuudet tai häiriöt toiselta puolelta, näyttäen merkittävästi parempaa suorituskykyä verrattuna perinteisiin muuntimiin.