Hvað er fastefni straumskipti? Hvernig mun það að skilast frá hefðbundnu straumskipti?

Fastaður raforkutraustari (SST)

Fastaður raforkutraustari (SST) er orkuvíxlara sem notar nútímamikil raforkuteknölogíu og semyndaverkfæri til að ná í orkuvíxlingu og spennaframsetningu.

Aðgreining frá hefðbundnum traustarum

• Önnur virkni

• Hefðbundinn traustari: Byggir á eðlisvirkisinduktion. Hann breytir spennu með eðlisvirkisframbindingu milli fyrsta og önnur viku yfir járnskelfu. Þetta er í raun bein „magnettó magnett“ víxling háfrekastigs (50/60 Hz) AC orkur.

• Fastaður raforkutraustari: Byggir á raforkuvíxlingu. Hann réttir fyrst inntakseinkomna AC í DC (AC-DC), svo gerir hágildistreysufjöllun (venjulega með hágildistreysutraustara eða fjöllun með kópur) til að breyta spennu (með DC-AC-DC eða DC-DC stigi) og lokar af handahófi með því að snúa úttakinu aftur í nauðsynlega AC eða DC spennu. Þessi ferli inniheldur orkuvíxlingu frá elektrísk → hágildiselektrísk → elektrísk.

• Önnur kjarnaeiningar

• Hefðbundinn traustari: Kjarnaeiningar eru lögðar silícíumjárnskjöldar og kopars/alúmíníums vikur.

• Fastaður raforkutraustari: Kjarnaeiningar innihalda semyndaverkflækju (t.d. IGBTs, SiC MOSFETs, GaN HEMTs), hágildismagnetsk föst (traustarar eða induktors fyrir hágildistreysufjöllun), kópur og flókin stýrsluskipanir.

Grunnbygging SST (enfald)

Venjulegur SST hefur oft þrjú aðal orkuvíxlingsstig:

• Inntaksréttunarstig: Breytur inntaks AC spennu (t.d. 50 Hz eða 60 Hz) í miðlæg DC busaspennu.

• Fjöllun / DC-DC víxlingsstig: Kerstig. Miðlæg DC spenna er snúð í hágildis AC (frá nokkrum kHz upp í hundrað þúsund Hz), sem dreifir hágildisfjölluðan traustara (mikið minni og lægra en línufrekastigs traustari). Annar höfuð endi réttir svo hágildis AC aftur í DC. Þetta stig ná í bæði spennubreytingu og mikilvægu galsvar. Sumar skipanir nota hágildisfjölluða DC-DC víxlara til þessa marka.

• Úttakssnúningarstig: Breytur fjarlægða DC spennu í nauðsynlega línufrekastigs (eða annan frekastig) AC spennu fyrir takmark. Fyrir DC úttaksmarka má einfalda eða sleppa þessu stigi.

Aðal eiginleikar og kostir SSTs

• Smá stærð og laug: Hágildis traustarar krefjast mikið minni kjarnamats, sem eyðir tjökkum járnskjöldum. Rúmmál og vægi eru venjulega 30%–50% (eða minna) af jafngildu hefðbundnum traustarum.

• Há orkutéttleiki: Náður vegna minniknings.

• Há orkutéttleiki: Getur borið meiri orku per einingarrúmmál.

• Breið spennusvið: Fleksiblar stýrsluferli leyfa að stilla inntaks orkuták og úttaksspennu/strofa, sem gera SSTs fullkomliga viðeigandi til að samþætta brottbresta orkur (t.d. sólorka, vindorka) eða DC dreifinet. Þeir geta veitt góða, lágt skekkja AC úttak eða staðfest DC úttak.

• Stýrileg galskyrsla: Að ofan venjulega galskyrslu, geta SSTs takmarkað villu strauma og gefið auknar skyldarmikiltryggingu.

• Tvístefna orkustraumur: Innbyggð tvístefna orkuvíxling, fullkomlegt fyrir forsendur eins og EV V2G ( bíll til netið) og orkugeymsluskipanir.

• Intelligent og stýribar: Uppfyllt með flókinum stýrir sem leyfa:

• Orkutákserretting

• Virka/reaktív orkureglun

• Spenna og frekastig stöðuging

• Harmoníu lagring

• Rauntíma athuga og verndun

• Fjarverk og samstarfsstýring (fullkomlegt fyrir smarta net)

• Óólíf og umhverfisvænt: Engin ólífsvatn, sem eyðir órensku og brúnaskap.

• Lækt kopar og járn tap: Hágildis magnetsk föst saman með hágildis semyndaverkflækjum (sérstaklega SiC/GaN) leyfa kerfisstöðugleika sem er sama eða betri en hágildis hefðbundnar traustarar.

Ágrip og neikvæðar eiginleikar SSTs

• Há verð: Semyndaverkflækjur, hágildismagnetsk föst og stýrisskipanir eru núverandi mikið dýrari en járn og kopar sem notuð eru í hefðbundnum traustarum. Þetta er stærsti aðstoð við almennt notkun.

• Tryggingarmál: Semyndaverkflækjur eru mögulegar skemmunarstaður (samantekt við stöðugleika traustaravikna), sem krefjast flókinnar undirbúnaðar, hitastýringar og varnarmála. Hágildis snúningur getur einnig valdið eðlisvirkisstörðun (EMI).

• Hitastýringar ágrip: Há orkutéttleiki skapar mikil hitastraumskröfu, sem krefst efna hitakvöldunara.

• Há teknísk flókið: Hönnun og framleiðsla tengjast mörgum deildum—raforkuteknölogíu, magnetics, efnavísindum, stýrslukenningu og hitastýringu—sem leiðir til háa innritunarþrossins.

• Lágt staðal: Teknógía er ennþá að birtast, og aðgerðarreglur og staðlar eru ekki enn fullkomnir eða sameinuð.

Notkunarskeið SSTs (núverandi og framtíðar)

• Framtíðar smarta net: Dreifinöt (með því að skipta út fyrir traustara á stöngum), smánöt (sem leyfa AC/DC blandað smánöt samþættingu), orkubrotara.

• Raforkud færð: Ultra-hratt EV hleðslustað, raforkuð ferðavegastrik (sérstaklega í mið- og lágsprettu notkun).

• Endurnýjanleg orka samþætting: Sem hagkvæm, intelligent viðskiptavinur fyrir að tengja vind og sólorku við netið (sérstaklega viðeigandi fyrir miðsprettu beint tenging).

• Gögnasmiðjar: Sem smá, hagkvæmur og intelligent orkuvíxlara sem skiptir út fyrir hefðbundna UPS front-end traustara.

• Sérstök verklegt notkun: Skeið sem krefjast hagsmunar stýringar, hágildis orkur, plásskerfa eða tíðar orkuvíxlingar.

Samantekt

Fastaður raforkutraustari (SST) táknar revolusjónara átt í traustarateknölogíu. Með því að nota raforkuteknölogíu og hágildistreysufjöllun, leysa SSTs fyrir eðlisvirkis takmarkanir hefðbundna traustara, ná í minnikningu, laug, inteligent og margþættar. Þrátt fyrir hæða kostnað, tryggingarmál og teknísk flókið sem einskilja stórhæða notkun, styðja samfelld uppfærslur í semyndaverkflækjateknölogíu (sérstaklega siðmælir eins og SiC og GaN), magnetics efni og stýrslualgoritmar til að hreyfa framfarir. SSTs eru til að spila mikilvæga hlutverk í að byggja fleksi, hagkvæma og intelligent framtíðar orkukerfi, sem hægt skipta út hefðbundnum traustara í hágildis, sérstökum notkunarskeiðum.