Energoelektronika - integralna kontrola cyklu

Integralne sterowniki cykli to konwertery z możliwością bezpośredniego przełączania bez strat. Proces bezpośrednio przekształca prąd przemienny w prąd przemienny bez konieczności wykonywania procesów pośrednich z prądu przemiennego na prąd stały, a następnie z prądu stałego na prąd przemienny.

Podstawowy integralny cykl sterowania ma charakter sinusoidalny. Działa poprzez łączenie i eliminowanie półcyklów o wyższej częstotliwości z wejścia AC. Sterowniki są normalnie włączane lub wyłączane podczas półcyklów, w których napięcie wejściowe jest zerowe, ponieważ wykorzystywane są tylko pełne lub pół cykli. Dlatego obwody o cyklu integralnym osiągają przełączanie przy zerowym napięciu bez konieczności stosowania obwodu rezonansowego.

Poniższy schemat przedstawia prosty zintegrowany kontroler cyklu. Zawiera obciążenie i wyłącznik zasilania, który wykonuje bezpośrednią konwersję. Ten diagram pokazuje konwersję częstotliwości źródła z współczynnika trzech na jeden.

Kontrola współczynnika mocy

Regulacja współczynnika mocy, zwana również korektą współczynnika mocy, to proces zmniejszania ilości mocy biernej. Zastosowane w tym przypadku energoelektroniczne urządzenie nosi nazwę regulatora współczynnika mocy (PFC). Od trójkąta mocy (który obejmuje moc bierną, rzeczywistą i pozorną), moc bierna jest ustawiona pod kątem prostym (90 °) do mocy rzeczywistej i służy do zasilania pola magnetycznego. Chociaż moc bierna nie ma rzeczywistej wartości w sprzęcie elektronicznym, rachunek za energię elektryczną obejmuje rzeczywiste i bierne koszty energii. Stąd konieczność stosowania regulatorów współczynnika mocy w urządzeniach elektronicznych.

Współczynnik mocy (k) definiuje się jako stosunek mocy czynnej (w kW) do mocy biernej (w kVAr). Jego wartość mieści się w zakresie od 0 do 1. Jeśli urządzenie ma współczynnik mocy 0,8 i więcej, mówi się, że zużywa energię efektywnie. Zastosowanie PFC zapewnia współczynnik mocy w zakresie od 0,95 do 0,99. Regulatory współczynnika mocy znajdują się głównie w urządzeniach przemysłowych, aby zminimalizować moc bierną generowaną przez oświetlenie fluorescencyjne i silniki elektryczne.

Aby zapewnić poprawę współczynnika mocy bez powodowania zniekształceń harmonicznych, nie należy używać konwencjonalnych kondensatorów. Zamiast tego stosowane są filtry (połączenie kondensatorów i dławików) do tłumienia harmonicznych. Poniższy rysunek przedstawia filtr harmonicznych.

Powyższy typ filtra harmonicznych jest określany jako pojedynczy filtr dostrojony. Współczynnik jakości Q tego filtra jest definiowany jako współczynnik jakości jego reaktancji (X _L ) przy Q (częstotliwość dostrajania), gdzie Q jest określone przez (nX _L / R).