Mikä on suoritusmuunnos?
"Sähkövoiman muuntaminen" on yleinen termi, joka kattaa suorituksen, inversio ja taajuuden muuntamisen, joista suoritus on laajimmin käytetty. Suorituslaitteisto muuntaa syöttötasaisvaihtovirtaa suoravirtaksi suorituksen ja suodatuksen avulla. Suoritusmuunnos toimii tällaiselle suorituslaitteistolle sähkölähdettä. Teollisuudessa useimmat suoravirtalähteet saadaan yhdistämällä suoritusmuunnos suorituslaitteistoon.
Mikä on tehojen muunnos?
Tehoja muuntava muunnos viittaa yleensä muunnokseen, joka tarjoaa sähkövoiman ajoneuvojärjestelmiin (moottorit). Suurin osa muunnoksista sähköverkossa ovat tehojen muunnoksia.
Suoritusmuunnosten ja tehojen muunnosten erot
1. Toiminnalliset erot
Suoritusmuunnoksen toiminnot:
- Tarjota suoritusjärjestelmälle sopiva jännite;
- Vähentää suoritusjärjestelmän aiheuttamaa aallonmuodon vääristymää (harmoninen saastuminen) ja minimoimaan sen vaikutuksen verkkoon.
Vaikka suoritusmuunnos edelleenkin tuottaa tasaisvaihtovirtaa, se toimii vain suorituslaitteiston sähkölähteenä. Yleensä sen ensimmäinen kytkentä on yhdeksässä (tähti) asennuksessa, kun taas toissijainen kytkentä on kolmiossa. Tämä asetus auttaa vähentämään korkeampia harmonisia. Toissijaisella kolmioyhteydellä ei ole maanjäristysneutraalia pistettä, joten jos suorituslaitteisessa tapahtuu yksi maanjäristys, se ei aiheuta laitteen vahinkoa. Sen sijaan maanjäristyksen havaintolaite antaa hälytyksen. Lisäksi ensimmäisen ja toissijaisen kytkennän välillä on asennettu elektrostaattinen suojakerros parantamaan eristystä.

Suodatinmuuntimet käytetään pääasiassa sovelluksissa kuten sähkölyönti, metallinpuristus, jännitejärjestelmät, sähkömoottorit, kaskadisuljetun säädön, elektrostaattiset saastehajuvedet ja korkeataajuuden tärinä. Niiden rakenne vaihtelee hieman riippuen sovelluksesta. Esimerkiksi sähkölyönnissä käytetyt suodatinmuuntimet on usein suunniteltu kuudenfaseisiin ulostuloihin saavuttaakseen sileämmät jatkuvan virran aallot; kun ne yhdistetään ulkoiseen kuudenfaseiseen suodatintilalle, ne tuottavat suhteellisen vinnyttömän ulostulon.
Metallinpuristuksessa ja korkeatajuudessa tärinässä muuntimen piiritykset ja rakenteelliset komponentit on optimoitu—perustuen thyristorisuodatintilojen virta-aallon ominaisuuksiin ja harmonisten vaimennusvaatimuksiin—vähentääkseen piiritysten kiertovirtaloukat ja metalliosien sivuloukat. Kuitenkin niiden yleinen rakenne pysyy suurelta osin samankaltaisena kuin standardimuuntimilla.
Toisaalta, tehojen muuntimet yhdistetään tyypillisesti Y/Y-määritykseen maanjäte neutraalipiste (tarjoamaan yksifaseista energiaa). Jos ne käytetään suodatintilasuojituslaitteiden kanssa, maanjäte voisi aiheuttaa vakavaa vahinkoa suodatintilajärjestelmälle. Lisäksi tehojen muuntimet eivät kykene hyvin vaimentamaan suodatintilasuojituslastien aiheuttamia korkeampia harmonioita.
2. Sovellusten erot
Muuntin, joka on erityisesti suunniteltu tarjoamaan energiaa suodatintilajärjestelmälle, kutsutaan suodatinmuuntimeksi. Teollisuudessa useimmat jatkuvaan virran energialähteet hankitaan vaihtovirtapiireistä suodatintilasuojituslaitteiden avulla, jotka koostuvat suodatinmuuntimesta ja suodatintilasta. Nykyisessä korkeasti modernisoituneessa maailmassa suodatinmuuntimet ovat keskeisessä roolissa—suoraan tai epäsuorasti—lähes kaikessa teollisuuden alalla.
Tehojen muuntimet toisaalta käytetään pääasiassa tehon siirtämiseen ja jakeluun, sekä yleiseen valaistuksen ja tehtaissa moottorien ajamiseen (tehon).
Suodatinmuuntimien päärivivalmisteet:
- Sähkökemiallinen teollisuus (esimerkiksi alumiinin tai kloorin tuotanto);
- Vedon laitteet, jotka vaativat jatkuvaa virran (esimerkiksi rautateit);
- Jatkuva virran sähkömoottorit;
- Jatkuva virran sähkölaite HVDC (korkean jännitteen jatkuva virran) siirtoon;
- Jatkuva virran sähkölevytyksen tai sähkökoneiden;
- Generaattorien jännitejärjestelmät;
- Akun laturajärjestelmät;
- Elektrostaattiset saastehajuvedet.
3. Ulostulon jännitteen erot
- Termien erot:Sen tiiviin yhteistyön vuoksi suodatintilasta, suodatinmuuntimen ulostulon jännitteeseen viitataan "valvonnan puolella olevana jännitteena", termi, joka on peräisin diodeiden (valvojen) yksisuuntaisesta johtamisominaisuudesta.
- Laskennan menetelmien erot:Koska suodatintilasuojituslastit tuottavat erilaisia virta-aalloja, ulostulon virta lasketaan huomattavasti eri tavoin kuin tehojen muuntimissa—ja jopa vaihtelee eri suodatintila-tilojen välillä.
4. Suunnittelun ja valmistuksen erot
Niiden erilaisen toiminnan vuoksi suodatinmuuntimet eroavat huomattavasti tehojen muuntimista suunnittelussa ja valmistuksessa:
- Pahoilla toimintaolosuhteilla suodatinmuuntimet käyttävät matalampaa virtatiheyttä ja magneettivirtatiheyttä.
- Niiden vastus on tyypillisesti suunniteltu hieman korkeammaksi.
- Valvonnan puolella, jotkut suunnitelmat vaativat kaksi erillistä piiritystä—yksi eteenpäin ajaminen ja toinen taaksepäin ajaminen tai taaksepäin hitaaminen. Hitauseen aikaansaamiseksi muuntin toimii inverterimoodissa.
- Jos harmonisten vaimentamista vaaditaan, asennetaan piiritysten väliin elektrostaattinen suuri, jolla on maanjäte päästö.
- Rakenteellisia vahvistuksia, kuten vahvistettuja painelevyjä, vahvistettuja kiinnitysputkia ja laajennettuja öljynjäähdytyskanavia, käytetään parantamaan lyhytsulun kestävyyttä.
- Lämpösuunnittelu sisältää suuremman turvamarginaalin verrattuna tehojen muuntimiin varmistaakseen luotettavan lämpösiirtymisen ei-sinusoidaalisissa lastiolosuhteissa.