स्वचालित इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम में सेमीकंडक्टर कन्वर्टर्स में सुधार
पावर सेमीकंडक्टर डिवाइस और उन पर आधारित कन्वर्टर्स को निम्नलिखित प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में विकसित किया जा रहा है:
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शक्ति अर्धचालक उपकरणों की विशेषताओं में सुधार;
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स्मार्ट पावर मॉड्यूल के उपयोग का विस्तार करना;
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कन्वर्टर्स की योजनाओं और मापदंडों का अनुकूलन, आवश्यक तकनीकी विशेषताओं और इलेक्ट्रिक ड्राइव के आर्थिक संकेतकों को सुनिश्चित करने की अनुमति देता है;
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कन्वर्टर्स के प्रत्यक्ष डिजिटल नियंत्रण के लिए एल्गोरिदम में सुधार।
वर्तमान में, नियंत्रण योग्य रेक्टीफायर, स्वायत्त वोल्टेज और वर्तमान इनवर्टर, नेटवर्क इनवर्टर इत्यादि के रूप में सेमीकंडक्टर पावर तत्वों के आधार पर पावर कन्वर्टर्स बनाए जाते हैं।आवृत्ति कन्वर्टर्स नेटवर्क से सीधा संबंध के साथ।
उपयोग किए गए कन्वर्टर्स और क्षतिपूर्ति फिल्टर उपकरणों के प्रकार इलेक्ट्रिक मोटर के प्रकार, नियंत्रण कार्यों, शक्ति, आवश्यक समन्वय नियंत्रण सीमा, नेटवर्क को ऊर्जा बहाल करने की आवश्यकता, पावर नेटवर्क पर कन्वर्टर्स के प्रभाव से निर्धारित होते हैं।
कनवर्टर सर्किट समाधान डीसी और एसी ड्राइव में पारंपरिक रहते हैं। इलेक्ट्रिक ड्राइव की ऊर्जा विशेषताओं के लिए बढ़ती आवश्यकताओं और पावर ग्रिड पर उनके नकारात्मक प्रभाव को कम करने की आवश्यकता को ध्यान में रखते हुए, कन्वर्टर्स विकसित किए जा रहे हैं जो तकनीकी उपकरणों को नियंत्रित करने के किफायती तरीके प्रदान करते हैं।
सेमीकंडक्टर कन्वर्टर्स के पावर सर्किट में बदलाव मुख्य रूप से नए उपकरणों की उपस्थिति और व्यापक उपयोग से जुड़े हैं - शक्तिशाली क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (एमओएसएफईटी), आईजीबीटी (आईजीबीटी), लॉक-इन थायरिस्टर्स (जीटीओ)।
वर्तमान में, स्थिर कन्वर्टर्स के विकास की निम्नलिखित दिशाओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:
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पूरी तरह से नियंत्रित अर्धचालक उपकरणों (ट्रांजिस्टर - 2 मेगावाट तक, थाइरिस्टर्स - 10 मेगावाट तक) की सीमा का विस्तार;
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ट्रांजिस्टर और थायरिस्टर्स पर आधारित एकीकृत साइलो हाइब्रिड मॉड्यूल के आधार पर कन्वर्टर्स के निर्माण के ब्लॉक सिद्धांतों का अनुप्रयोग;
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एक संरचनात्मक आधार पर प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा कन्वर्टर्स और उनके संयोजनों को करने की क्षमता।
डीसी इलेक्ट्रिक ड्राइव में, नियंत्रित रेक्टिफायर के अलावा, अनियंत्रित रेक्टिफायर और पल्स-चौड़ाई कन्वर्टर्स वाले सिस्टम का उपयोग हाई-स्पीड ऑपरेशन प्राप्त करने के लिए किया जाता है। इस स्थिति में, एक फ़िल्टर क्षतिपूर्ति उपकरण को अस्वीकार किया जा सकता है।
प्रयुक्त कन्वर्टर्स स्थायी चुंबक मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए रोटर पोजीशन सेंसर से संकेतों द्वारा नियंत्रित एक नियंत्रित रेक्टीफायर और एक स्व-निहित इन्वर्टर होता है।
अतुल्यकालिक मोटर्स के लिए आवृत्ति नियंत्रण प्रणाली मुख्य रूप से वोल्टेज इनवर्टर का उपयोग करती है। इस मामले में, ऊर्जा वसूली की अनुपस्थिति में, नेटवर्क में एक अनियंत्रित सुधारक का उपयोग किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सरलतम कनवर्टर सर्किट होता है। पूरी तरह से नियंत्रणीय उपकरणों और पीडब्लूएम का उपयोग करने की संभावना इस योजना को व्यापक शक्ति सीमा में व्यापक रूप से उपयोग करती है।
वर्तमान इनवर्टर वाले कन्वर्टर्स, जिन्हें हाल तक इलेक्ट्रिक मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए सबसे सरल और सबसे सुविधाजनक माना जाता था, वर्तमान में अन्य प्रकार के कन्वर्टर्स की तुलना में सीमित उपयोग के हैं।
फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स में एक अनियंत्रित रेक्टिफायर और एक ग्रिड-चालित इन्वर्टर होता है और एक इंडक्शन वाल्व कैस्केड का आधार बनता है, जिसका उपयोग सीमित गति नियंत्रण सीमा के साथ हाई-पावर ड्राइव में किया जाता है।
डबल-फीड मशीनों में मुख्य से सीधे कनेक्शन के साथ शक्तिशाली आवृत्ति कन्वर्टर्स और कम गति वाले एसिंक्रोनस या सिंक्रोनस मोटर्स के नियंत्रण में एक निश्चित परिप्रेक्ष्य होता है।
स्वचालित इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले आधुनिक सेमीकंडक्टर कन्वर्टर्स सैकड़ों वाट से लेकर कई दसियों मेगावाट तक की शक्ति सीमा को कवर करते हैं।
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