Преобразователь электрической энергии (HjykQjg[kfgmyl, zlytmjncyvtkw zuyjinn)

Преобразователь электрической энергии — электротехническое устройство, преобразующее электрическую энергию с одними значениями параметров и/или показателей качества в электрическую энергию с другими значениями параметров и/или показателей качества.^[1] Для реализации преобразователей широко используются полупроводниковые приборы, так как они обеспечивают большой КПД.

История развития[править | править код]

При начале практического использования электрической энергии (1880-е) возникла проблема преобразования энергии.

Период использования	Компонентная база	Особенности
1880-е — 1990-е	Двигатель-генератор (умформер) До сих пор находят применение (например, динамотор), хотя и ограниченное	+ Малый коэффициент нелинейных искажений + Большой КПД + Большие мощности + Возможность преобразования постоянного тока + Стойкость к коротким замыканиям, перегрузкам, перенапряжениям — Материалоёмкость - Сложность ремонта и обслуживания - Наличие подвижных изнашивающихся частей - Шум и вибрации — Малый коэффициент мощности
1880-е — настоящее время	Трансформаторы	+ Большая надёжность + Больший КПД + Большие мощности - Большие габариты при малых частотах - Невозможность преобразования постоянного тока
1930—1970-е В настоящее время практически не используются	Ионные приборы (игнитрон)	+Большая преобразуемая мощность (по этому показателю устройства на ионных приборах до сих пор не превзойдены полупроводниковыми) +Стойкость к коротким замыканиям и перенапряжениям -Хрупкость корпусов (стекло, керамика) -Мощные ионные приборы наполнены парами ртути. В случае аварии высок риск загрязнения окружающей среды -Длительное время подготовки к работе
1960-е — настоящее время	Полупроводниковые диоды, тиристоры и транзисторы	+ Компактность + Бесшумность + Лёгкость и гибкость управления - Потери мощности в ключах - Искажения и помехи в сетях

Зачастую появление новых приборов не устраняет необходимости использовать ряд приборов, прежде существовавших. Например, многие полупроводниковые приборы используют трансформаторы, но в более выгодном высокочастотном диапазоне. В результате устройство приобретает преимущества и тех, и других.
Использование п-п инверторов для управления умформерами позволяет устранить коллекторы и щётки. Это снижает потери омические и на трение. Сами инверторы тоже могут быть меньшей мощности, например, при использовании машин двойного питания, потери — меньше, а качество преобразования энергии — гораздо больше.

Функции преобразователей[править | править код]

Преобразование
Преобразование и регулирование
Преобразование и стабилизация

Классификация[править | править код]

По характеру преобразования[править | править код]

Преобразователи

Выпрямители
≈ → =

Инверторы
= → ≈

Преобразователи частоты и числа фаз
≈ → ≈

Напряжения
= → = инвертор + выпрямитель
≈ → ≈ Трансформатор

Выпрямители[править | править код]

Выпрямитель — устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток^[2].

Инверторы[править | править код]

Инвертор — устройство, задача которого обратна выпрямителю, то есть преобразование энергии источника постоянного тока в энергию переменного тока.

Инверторы подразделяются на два класса: ведомые сетью (зависимые) и автономные.

Зависимые инверторы[править | править код]

Ведомые инверторы преобразуют энергию источника постоянного тока в переменный с отдачей её в сеть переменного тока, то есть осуществляют преобразование, обратное выпрямителю^[3].

Автономные инверторы[править | править код]

Автономные инверторы — устройства, преобразующие постоянный ток в переменный с неизменной или регулируемой частотой и работающие на автономную (не связанную с сетью переменного тока) нагрузку^[4].

В свою очередь автономные инверторы подразделяются на:

АИН
АИТ
АИР

Преобразователи частоты[править | править код]

Преобразователь частоты — вторичный источник электропитания, вырабатывающий переменный электрический ток с частотой, отличной от частоты тока исходного источника.

Преобразователи напряжения[править | править код]

По способу управления[править | править код]

Импульсные (на постоянном токе)
Фазовые (на переменном токе)

По типу схем[править | править код]

Нулевые, мостовые
Трансформаторные, бестрансформаторные
Однофазные, двухфазные, трёхфазные…

По способу управления[править | править код]

Управляемые
Неуправляемые

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

↑ ГОСТ Р 50369-92 Электроприводы. Термины и определения
↑ С. Ю. Забродин. Глава 5 Маломощные выпрямители постоянного тока, §5.1 Общие сведения // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 287. — 496 с.
↑ С. Ю. Забродин. Глава 6 Ведомые сетью преобразователи средней и большой мощности, §6.1 общие сведения // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 315. — 496 с.
↑ С. Ю. Забродин. Глава 8 Автономные инверторы, §8.1 Автономные инверторы и их классификация // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 438. — 496 с.

[1] ГОСТ Р 50369-92 Электроприводы. Термины и определения

[2] С. Ю. Забродин. Глава 5 Маломощные выпрямители постоянного тока, §5.1 Общие сведения // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 287. — 496 с.

[3] С. Ю. Забродин. Глава 6 Ведомые сетью преобразователи средней и большой мощности, §6.1 общие сведения // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 315. — 496 с.

[4] С. Ю. Забродин. Глава 8 Автономные инверторы, §8.1 Автономные инверторы и их классификация // Промышленная электроника: учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 438. — 496 с.

[1]

[2]

[3]

[4]