Sensimu za Fluxgate katika SST: Usahihi na Ulinzi

Ni ni SST?

SST ni maelezo kwa Transformer wa Mzunguko-mara (Solid-State Transformer), ambao pia unatafsiriwa kama Transformer wa Mfumo wa Umeme (Power Electronic Transformer). Kutoka kwa mtazamo wa kutumia umeme, SST rasmi huunganisha grid ya AC ya 10 kV upande wa msingi na hutokana na DC ya takriban 800 V upande wa mwisho. Mchakato wa kubadilisha nguvu huwa una viwango vitatu: AC-kwa-DC na DC-kwa-DC (kushuka). Ikiwa tofauti zitumika kwa vifaa binafsi au kutengenezwa katika seva, viwango vilivyovipengele la kushuka kutoka 800 V hadi 48 V yanahitajika.

SST zinatunza faida muhimu za transformers za zamani zikiwa zinazunguza uwezo wa kuboresha nguvu mbaya, kupunguza harmonics, na kudhibiti mzunguko wa nguvu wa pande mbili. Zinatumika kwa ujumla katika matumizi ya nguvu kali kama kuingiza grid ya nishati mpya, steshoni za kukusanya magari ya chenji, na mitandao ya utafiti (kwa mfano, AIDC).

SST: Suluhisho Bora kwa Muda wa AIDC wa Nguvu Kali

SST inatafsiriwa kama suluhisho la tatu cha kudhibiti nguvu ya DC kali.

• Suluhisho la tatu la HVDC linatenga struktura ya transformer wa mzunguko wa awali, kunyaza tu upande wa Uninterruptible Power Supply (UPS).

• Suluhisho la pili, kama Panama power supply, linabadilisha transformer wa mzunguko wa awali kwa transformer wa kuhamisha mzunguko, kuongeza ushirikiano.

• Suluhisho la tatu la SST linabadilisha transformer wa mzunguko wa awali kwa transformer wa mzunguko wa juu, kufikia kiwango cha juu cha ushirikiano.

Unguo wa SST unalikuwa katika kutokutana na struktura ya core na windings za transformers za zamani, kutumia madhibiti ya semiconductor kama IGBTs na SiC. SST hutoa faida zaidi katika:

• Kuatisho la kubadilisha (kwamba kwa kimaendeleo imekuwa bora zaidi kwa sasa za asili zaidi ya sasa 3)

• Muda wa kujenga (tu 30% ya suluhisho la UPS za zamani)

• Ncha ya ardhi (imepunguzika zaidi ya 50% kuliko UPS za zamani)

• Kuingiza nishati mpya (tumia nguvu nyama kabisa bila moduli ya kubadilisha zaidi).

Teori, kwa kupunguza idadi ya mabadiliko ya voltage na current, SST huondokana na hasara ya kutumia nguvu, kutosha kusaidia maswala ya kudhibiti nguvu katika data centers za nguvu kali.

Matumizi ya Sensa ya Current ya Fluxgate On-Board katika SST

Kuchukua Current Kwa Uwazi Kwa Kubadilisha na Kudhibiti Nguzo

Converters wa AC/DC na DC/DC wa SST huwasiliana na algorithim za ukaribu na mikakati ya kudhibiti ya loop yenye mwisho. Mwisho wa uwepo wa kudhibiti unahusu kwa uwazi wa sensor. Tumbo la "absolute truth" la signal ya current linalotolewa na sensa ya fluxgate linajenga msingi wa hisabati sahihi za kudhibiti (kwa mfano, kutengeneza signals za kurekebisha, kutathmini active na reactive power). Temperature drift ndogo husaidia kuhifadhi hii uwazi si tu kwenye masharti ya lab, bali pia kwenye temperature range yote ya kutumia. Kama modules za SST huunda moto wingi wakati wa kutumia, temperatures za mazingira huongezeka kwa urahisi. Sifa ya temperature drift ndogo husaidia kuhifadhi references za kudhibiti moja kwa moja kutoka kuanzia kutumia hadi full load, kuzuia degradation ya uwiano au kudhibiti instability kutokana na drift ya sensor.

Ulinzi wa Overcurrent na Short-Circuit Uwazi

Devices za semiconductor za nguvu (kwa mfano, SiC MOSFETs) ndani ya SST zinatumia mzunguko wa juu lakini zina ubora wa chini wa kukubali overcurrent. Fault currents yanapaswa kuondoka kwenye microseconds. Response haraka ya sensa ya fluxgate hutoa kama camera ya haraka, kukusanya spikes za current mara moja, kutolea muda muhimu kwa mikakati ya drive na protection kupunguza failures ya devices. Hii hutoa salama na pia huongeza ufanyikazi wa system dynamic. Feedback ya haraka ya current inawezesha kudhibiti kutoa majibu ya haraka kwa sababu ya transients za load, kumalizia bus voltage ya stable.

Uwanja Mzuri wa Noise kwa Data Accuracy na Reliability

SST ni chanzo kikubwa cha electromagnetic interference ya mzunguko wa juu. Sensa za current za zamani (kwa mfano, Hall-effect sensors) zinaweza kupata noise kama hii, kutoa spikes za signal zinazoweza kusababisha malfunctions ya kudhibiti au data ya monitoring yenye saraka. Teknolojia ya fluxgate, inayebasiwa kwa magnetic core saturation principles, binafsi hupunguza noise ya out-of-band. Inaweza kutoa clearly fundamental au specific-band current signals kutoka kwenye mazingira electromagnetic complex, kutolea data ya imara kwa systems ya monitoring na health management.

Pia, on-board design ya sensa ya fluxgate inaweza kusambazana moja kwa moja kwenye PCB za kudhibiti, kupunguza volume ya system na kutengeneza layout. Hii ni nzuri kwa SST's pursuit ya density ya nguvu ya juu na miniaturization.