Pengubah Sata Padat vs Pengubah Tradisional: Kelebihan dan Aplikasi Dijelaskan

Peralatan elektrik statik yang dikenali sebagai transformer keadaan pepejal (SST) atau transformer elektronik kuasa (PET) merupakan peralatan elektrik statik yang mengintegrasikan teknologi penukaran elektronik kuasa dengan penukaran tenaga frekuensi tinggi berdasarkan induksi elektromagnet. Ia mentransformasikan tenaga elektrik dari satu set ciri-ciri kuasa kepada set lain. SST boleh meningkatkan kestabilan sistem kuasa, membolehkan penghantaran kuasa yang fleksibel, dan sesuai untuk aplikasi grid pintar.

Transformer tradisional menderita kelemahan seperti saiz yang besar, berat, gangguan saling antara sisi grid dan beban, serta kurangnya kapabiliti penyimpanan tenaga, menjadikannya semakin tidak mampu memenuhi permintaan pasaran untuk operasi sistem kuasa yang stabil dan selamat. Sebaliknya, transformer keadaan pepejal adalah padat dan ringan, serta menawarkan kawalan fleksibel terhadap arus utama, voltan sekunder, dan aliran kuasa. Mereka meningkatkan kualiti kuasa dan mempunyai kelebihan yang jelas dalam menangani gangguan voltan, memastikan operasi sistem yang stabil, dan membolehkan penghantaran kuasa yang fleksibel. Selain industri kuasa, SST boleh digunakan dalam kenderaan elektrik, peralatan perubatan, pemprosesan kimia, aerospes, dan bidang ketenteraan.

Ciri-ciri

Transformer elektronik adalah peralatan penukaran kuasa yang baru. Selain fungsi asas transformer kuasa konvensional—transformasi voltan, isolasi elektrik, dan pemindahan tenaga—ia juga menyediakan kemampuan tambahan seperti pengaturan kualiti kuasa, kawalan aliran kuasa, dan kompensasi kuasa reaktif. Fungsi-fungsi ini diperoleh melalui penggabungan teknologi penukaran elektronik kuasa dan teknologi kawalan canggih, yang membolehkan manipulasi fleksibel amplitud dan fasa voltan dan arus pada kedua-dua sisi utama dan sekunder. Akibatnya, aliran kuasa boleh dikawal dengan tepat mengikut keperluan sistem, membolehkan penghantaran kuasa yang lebih stabil dan fleksibel. SST boleh menangani banyak cabaran dalam sistem kuasa moden dan oleh itu mempunyai prospek aplikasi yang luas.

Berbanding dengan transformer kuasa konvensional, PET menawarkan ciri-ciri berikut:

• Saiz yang padat dan ringan;

• Operasi pendinginan udara tanpa keperluan minyak isolasi, mengurangkan pencemaran alam sekitar, memudahkan pemeliharaan, dan meningkatkan keselamatan;

• Kemampuan untuk memberikan amplitud voltan keluaran yang tetap pada sisi sekunder;

• Peningkatan kualiti kuasa dengan arus input sinusoidal dan voltan keluaran, mampu mencapai faktor kuasa uniter. Voltan dan arus pada kedua-dua sisi utama dan sekunder boleh dikawal, membolehkan penyesuaian sewenang-wenang faktor kuasa;

• Fungsi pemutus litar bina-dalam—peranti semikonduktor kuasa tinggi boleh mengganggu arus ralat dalam mikro saat, menghapuskan keperluan untuk relai pelindung berasingan.

Selain itu, transformer elektronik kuasa menawarkan fungsi unik, seperti: peningkatan kebolehpercayaan bekalan kuasa apabila disambungkan dengan bateri; kemampuan untuk melakukan penukaran fasa khas (contohnya, tiga fasa kepada dua fasa atau tiga fasa kepada empat fasa); dan kemampuan untuk memberikan output AC dan DC secara serentak. Dalam satu kajian yang dirujuk, para penulis telah melakukan perbandingan simulasi antara transformer kuasa konvensional dan transformer elektronik kuasa self-balancing di bawah lima keadaan operasi yang berbeza.

Keputusan simulasi menunjukkan bahawa PET mempamerkan ciri-ciri masukan dan keluaran yang lebih baik di bawah operasi beban penuh, sambungan terbuka fasa tunggal pada sisi rendah voltan, hubungan pendek tiga fasa, voltan tiga fasa tidak seimbang pada sisi voltan tinggi, dan pencemaran harmonik. PET secara efektif mengasingkan ketidakseimbangan atau gangguan pada satu sisi daripada mempengaruhi sisi lain, menunjukkan prestasi yang jauh lebih baik daripada transformer konvensional.