චතුරාස්ර පොර්ට් සෝලිඩ් ස්ටේට් ට්රැන්ස්ෆොර්මරයේ නිර්මාණය: මයික්රොග්රිඩ් වලට හැකි ඇති ආදේශන ලියාපදිංචි කිරීමේ හේතුව
කර්මාන්තය තුළ බල පරිපථ භාවිතය වැඩි වෙමින් පවතී, බැටරි සඳහා ආරෝපණ උපාංග සහ LED ධාවක වැනි කුඩා පරිමාණ යෙදුම් වලින් ආරම්භ වී සූර්ය විදුලි (PV) පද්ධති සහ විදුලි වාහන වැනි විශාල පරිමාණ යෙදුම් දක්වා දීර්ඝ වේ. සාමාන්යයෙන්, බල පද්ධතියක් යනු බලාගාර, සැපයුම් පද්ධති සහ බෙදාහැරීමේ පද්ධති යන කොටස් තුනකින් සමන්විත වේ. සාම්ප්රදායිකව, විදුලි වෙන්කිරීම සහ වෝල්ටීයතා ගැලපීම සඳහා අඩු-භාෂ්භාව ඇති ට්රාන්ස්ෆෝමර් භාවිතා වේ. කෙසේ නමුදු, 50-/60-හැර්ට්ස් ට්රාන්ස්ෆෝමර් විශාල හා බර වේ. නව හා පැරණි බල පද්ධති අතර අනුකූලතාව සැලසීම සඳහා බල පරිවර්තක භාවිතා වන අතර, ඝන-අවස්ථා ට්රාන්ස්ෆෝමර් (SST) සංකල්පය යොදා ගනී. ඉහළ හෝ මධ්යම සංඛ්යාතයේ බල පරිවර්තනය භාවිතා කිරීම හරහා, SST ට්රාන්ස්ෆෝමර් සාමාන්ය ට්රාන්ස්ෆෝමර් සමඟ සැසඳීමේදී ට්රාන්ස්ෆෝමරයේ ප්රමාණය අඩු කරයි සහ ඉහළ බල ඝනත්වයක් ලබා දෙයි.
ඉහළ ප්රවාහ ඝනත්වය, ඉහළ බලය සහ සංඛ්යාත හැකියාව සහ අඩු බල අලාභ සහිත චුම්භක ද්රව්ය වල දියුණුව හේතුවෙන් පර්යේෂකයින්ට ඉහළ බල ඝනත්වය සහ කාර්යක්ෂමතාවක් සහිත SST නිර්මාණය කිරීමට හැකියාව ලැබී ඇත. බොහෝ අවස්ථාවලදී, පර්යේෂණය සාම්ප්රදායික ද්විත්ව-වළල්ල ට්රාන්ස්ෆෝමර් මත අවධාරණය කර ඇත. කෙසේ නමුදු, ව්යාප්ත ජනනයේ වැඩි වීමත් සමග, ස්මාර්ට් ජාල සහ සුළු ජාල වල සංවර්ධනය හේතුවෙන් බහු-ද්වාර ඝන-අවස්ථා ට්රාන්ස්ෆෝමර් (MPSST) සංකල්පයට පැමිණ ඇත.
පරිවර්තකයේ සෑම ද්වාරයකම ද්විත්ව ක්රියාකාරී පාලම (DAB) පරිවර්තකයක් භාවිතා වන අතර, එය පරිවර්තකයේ අභ්යන්තර ප්රේරකය ලෙස ට්රාන්ස්ෆෝමරයේ කාන්දු ප්රේරණය භාවිතා කරයි. මෙය අතිරේක ප්රේරක අවශ්යතාව අඩු කිරීම හරහා ප්රමාණය අඩු කරයි සහ අලාභ ද අඩු කරයි. වළල්ල තැබීම, කේන්ද්රක ජ්යාමිතිය සහ සබැඳි සංගුණකය මත කාන්දු ප්රේරණය රඳා පවතින බැවින් ට්රාන්ස්ෆෝමර් නිර්මාණය වඩාත් සංකීර්ණ වේ. DAB පරිවර්තක තුළ ද්වාර අතර බල ප්රවාහය නියාමනය කිරීම සඳහා කලා පෙරලීමේ පාලනය භාවිතා වේ. කෙසේ නමුදු, MPSST තුළ, එක් ද්වාරයක කලා පෙරලීම අනෙකුත් ද්වාර වල බල ප්රවාහය බලපායි, ද්වාර සංඛ්යාව සමඟ පාලන සංකීර්ණතාව වැඩි වේ. එබැවින්, MPSST සඳහා ඇති බොහෝ පර්යේෂණ තුන්-ද්වාර පද්ධති වලට අවධාරණය කරයි.
මෙම පත්රය සුළු ජාල යෙදුම් සඳහා ඝන-අවස්ථා ට්රාන්ස්ෆෝමරයක් නිර්මාණය කිරීම මත අවධාරණය කරයි. ට්රාන්ස්ෆෝමරය තනි චුම්භක කේන්ද්රකයක් මත සිව් ද්වාර ඒකාබද්ධ කරයි. එය 50 kHz සංඛ්යාතයේ ස්විච් කිරීමේ ප්රතිදානයකින් ක්රියා කරයි, සෑම ද්වාරයක්ම 25 kW ලෙස ශ්රේණිගත කර ඇත. ද්වාර සැකැස්ම ප්රායෝගික සුළු ජාල ආකෘතියක් නිරූපණය කරයි, එය උපයෝගීතා ජාලය, බල ගබඩා කිරීමේ පද්ධතිය, සූර්ය විදුලි පද්ධතිය සහ ස්ථානීය බර ඇතුළත් වේ. ජාල ද්වාරය 4,160 VAC ලෙස ක්රියා කරයි, අනෙකුත් තුන් ද්වාර ද 400 V ලෙස ක්රියා කරයි.
සිව්-ද්වාර SST
ට්රාන්ස්ෆෝමර් නිර්මාණය
1 වගුවෙහි ට්රාන්ස්ෆෝමර් කේන්ද්රක නිෂ්පාදනය සඳහා බහුලව භාවිතා වන විවිධ ද්රව්ය සහ ඒවායේ වාසි හා අවාසි දක්වා ඇත. ඉලක්කය වන්නේ 50 kHz ක්රියාත්මක සංඛ්යාතයක් යටතේ සෑම ද්වාරයකටම 25 kW සහාය දිය හැකි ද්රව්යයක් තෝරා ගැනීමයි. වෙළඳපලේ ලබා ගත හැකි ට්රාන්ස්ෆෝමර් කේන්ද්රක ද්රව්ය ලෙස සිලිකන් යුත් යකඩ, අක්රිස්ටලීය ඇලෝයි, ෆෙරයිට් සහ නැනෝක්රිස්ටලීය ඇත. අරමුණු කරා යොමු කරන යෙදුම සඳහා—සෑම ද්වාරයකටම 25 kW සහිත 50 kHz හි සිව්-ද්වාර ට්රාන්ස්ෆෝමරයක්—උචිතම කේන්ද්රක ද්රව්යය හඳුනා ගැනීම වැදගත් වේ. වගුව විශ්ලේෂණය කිරීම මගින් නැනෝක්රිස්ටලීය සහ ෆෙරයිට් දෙකම හැකි අපේක්ෂිත අපේක්ෂකයන් ලෙස තෝරා ගනී. කෙසේ නමුදු, නැනෝක්රිස්ටලීය ද්රව්ය 20 kHz ට වැඩි ස්විච් සංඛ්යාත වලදී ඉහළ බල අලාභ පෙන්වයි. එබැවින්, ට්රාන්ස්ෆෝමරය සඳහා කේන්ද්රක ද්රව්යය ලෙස ෆෙරයිට් අවසන් වශයෙන් තෝරා ගනී.
විවිධ කේන්ද්රක ද්රව්ය සහ ඒවායේ ලක්ෂණ
ට්රාන්ස්ෆෝමර් කේන්ද්රක නිර්මාණය ද වැදගත් වන අතර, එය සංහතිය, බල ඝනත්වය සහ සම්පූර්ණ ප්රමාණය බලපායි—නමුත් වඩාත් වැදගත් වන්නේ ට්රාන්ස්ෆෝමරයේ කාන්දු ප්රේරණය බලපාන බවයි. 330-kW, 50-Hz ද්විත්ව-ද්වාර ට්රාන්ස්ෆෝමරයක් සඳහා, කේන්ද්රක-ප්රකාර සහ කවච-ප්රකාර වැනි කේන්ද්රක හැඩ සංසන්දනය කර ඇති අතර, කවච-ප්රකාර සැකසුම අඩු කාන්දු ප්රේරණයක් සහ සුමට බල ප්රවාහයක් ලබා දෙන බව පෙන්වා දී ඇත. එබැවින්, කවච-ප්රකාර සැකසුම භාවිතා කරනු ලැබේ, ට්රාන්ස්ෆෝමරයේ මධ්ය අත්ත මත සියලුම සිව් වළල්ල සම්මිශ්රිතව තැබීම මගින් සබැඳි සංගුණකය වැඩි දියුණු කරයි.
කවච-ප්රකාර කේන්ද්රකයේ මිමි මිමි 186×152×30 mm වන අතර, භාවිතා කරන ෆෙරයිට් ද්රව්යය 3C94 වන අතර 4xU93×76×30 mm සැකැස්මකි. මධ්යම-වෝල්ටීයතා (MV) සහ ඉහළ ධාරා ද්වාර සඳහා වළල්ල සඳහා Litz වයර් භාවිතා වේ, එය අනුප්රාප්තික ලෙස 3.42 A සහ 62.5 A ලෙස ශ්රේණිගත කර ඇත. අඩු-වෝල්ටීයතා (LV) ද්වාර සඳහා, 16 AWG සහ 4 AWG වයර් භාවිතා වේ. LV වළල්ල එකට පිරිම චුම්භක සබැඳිය වැඩි දියුණු කරයි.
ප්රස්තාවිත MV MPSST නිර්මාණය සම්පූ මෙම ලිපිය විවිධ සොත්තු හෝ ප්රතිසාර සංයුක්ත කිරීමට නියැදි බේදනාගත වන අතර එය මික්රොග්රිඩ් භාවිතාවලදී යොදාගත හැකි ත්රි-පෝර්ට් මධ්යම තාප්ම් බහු-පෝර්ට් සොලිඩ් ස්ටේට් බේදනය (MV MPSST) පිළිබඳ නිර්මාණය පිළිබඳව ප්රකාශ කරනු ලබන අතර එය විවිධ සොත්තු හෝ ප්රතිසාර සංයුක්ත කිරීමට නියැදිය. බේදනයේ එක් පෝර්ට්ව මධ්යම තාප්ම් (MV) පෝර්ට්ව වන අතර එය 4.16 kV AC සඳහා සකසා ඇත. විවිධ බේදන රූප සහ මුල් උදෑසි මාතෘකා වල පුළුල් කිරීම කෙරිණි. බේදන නිර්මාණය පමණක් නොවී MV සහ LV පෝර්ට්වල සඳහා පරීක්ෂණ ආකාර ද සාදා ඇත. පරීක්ෂණ පිහිටුවීමේදී 99% ඉතා සාකච්ඡාකම ලබා ගත හැකි විය.
