Устройства преобразования электрической энергии: назначение, классификация, структурные схемы. (Лекция 8)
3. По элементной базе: – трансформаторные; – конденсаторные; – дроссельные; – резисторные; – транзисторные; – тиристорные и т.д.; 4. По характеру регулирования энергии: – дискретного типа (импульсные); – непрерывные; 5. По способу формирования выходного напряжения (тока): – регулирующие; – модулирующие. В зависимости от особенностей конструктивного исполнения преобразователей могут появ-ляться и другие классификационные признаки. На рис. 1 приведена структурная схема преобразователя постоянно-постоян-ного тока со звеном переменного тока. В качестве критериев оптимизации при ус-ловии соответствия различного рода преоб-разователей техническим требованиям вы-ступают следующие: – КПД преобразователя; – массогабаритные показатели; – удельные энергетические показатели; – соответствие требованиям ПУЭ, ПТЭ и ПТБ, СНиП, СанПиН, экологии; – дизайн преобразователя; – эргономические требования и т.д. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии не являются полными ана-логами, например, вращающихся преобразователей и поэтому требуют применения допол-нительных устройств, обеспечивающих не только их функционирование, но и получение не-обходимых выходных характеристик. Эти устройства получили названия «фильтры» - вход-ные, выходные и т.д. Как правило, фильтровые устройства выполняются на пассивных эле-ментах – дросселях, конденсаторах, резисторах и т.д., но могут содержать и активные, на-пример, полупроводниковые элементы. Структурная схема полупроводникового преобразо-вателя приведена на рис 2, а на рис. 3 – соответствующая ей принципиальная электричес-кая схема силовых цепей тиристорного частотно-импульсного регулятора постоянного тока. Наибольшее распространение, как по количественному составу, так и по доле в полном объёме перерабатываемой электрической энергии, получили преобразователи электричес- кой энергии в механическую, тепловую и лучистую (электроосвещение). Преобразование электрической энергии в механическую связано главным образом с при- менением электромагнитных преобразователей вращающегося типа (электрических машин). Электрические машины выполняются для работы на переменном или на постоянном токе. При этом машины переменного тока могут быть одно- и многофазными (как правило, трёх-фазными). В свою очередь трехфазные электрические машины подразделяются на синхрон- ные и асинхронные. КПД преобразования в них достигает величины 50…95%. Преобразование электрической энергии в тепловую производится несколькими способами: – нагреванием резисторов (наиболее распространено в быту); – пропусканием тока через рабочее тело (как правило, жидкое) с последующей циркуляци-ей его в контуре с теплообменниками;
Slaidy.com
