ஆற்றல் அமைப்புகளில் மாற்றி சாதனங்கள்

மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் மின் ஆற்றல் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது மற்றும் முக்கியமாக விநியோக அதிர்வெண்ணுடன் மாற்று மின்னோட்டத்தின் வடிவத்தில் விநியோகிக்கப்படுகிறது. ஒரு பெரிய எண்ணிக்கை என்றாலும் மின்சார நுகர்வோர் தொழில்துறையில் அதன் மின்சாரம் வழங்குவதற்கு மற்ற வகையான மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது.

பெரும்பாலும் தேவைப்படும்:

• டி.சி. (மின்வேதியியல் மற்றும் மின்னாற்பகுப்பு குளியல், நேரடி மின்னோட்ட மின்சார இயக்கி, மின்சார போக்குவரத்து மற்றும் தூக்கும் சாதனங்கள், மின்சார வெல்டிங் சாதனங்கள்);

• மாறுதிசை மின்னோட்டம் தொழில்துறை அல்லாத அதிர்வெண் (தூண்டல் வெப்பமூட்டும், மாறி வேக ஏசி டிரைவ்).

இந்த இணைப்பில், மாற்று மின்னோட்டத்தை நேரடி (சரிசெய்யப்பட்ட) மின்னோட்டமாக மாற்றுவது அல்லது ஒரு அதிர்வெண்ணின் மாற்று மின்னோட்டத்தை மற்றொரு அதிர்வெண்ணின் மாற்று மின்னோட்டமாக மாற்றுவது அவசியமாகிறது. மின் சக்தி பரிமாற்ற அமைப்புகளில், தைரிஸ்டர் டிசி டிரைவில், நுகர்வு புள்ளியில் நேரடி மின்னோட்டத்தை மாற்று மின்னோட்டமாக (தற்போதைய தலைகீழ்) மாற்ற வேண்டிய அவசியம் உள்ளது.

மின் ஆற்றலை ஒரு வகையிலிருந்து மற்றொரு வகைக்கு மாற்ற வேண்டிய அனைத்து நிகழ்வுகளையும் இந்த எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளடக்காது.உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரத்தில் மூன்றில் ஒரு பங்கு மற்றொரு வகை ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, அதனால்தான் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் பெரும்பாலும் மாற்று சாதனங்களின் வெற்றிகரமான வளர்ச்சியுடன் தொடர்புடையது (மாற்றும் உபகரணங்கள்).

தொழில்நுட்ப மாற்று சாதனங்களின் வகைப்பாடு

மாற்றும் சாதனங்களின் முக்கிய வகைகள்

நாட்டின் ஆற்றல் சமநிலையில் தொழில்நுட்ப சாதனங்களை மாற்றும் பங்கு குறிப்பிடத்தக்க இடத்தைப் பிடித்துள்ளது. மற்ற வகை மாற்றிகளுடன் ஒப்பிடும்போது குறைக்கடத்தி மாற்றிகளின் நன்மைகள் மறுக்க முடியாதவை. முக்கிய நன்மைகள் பின்வருமாறு:

- குறைக்கடத்தி மாற்றிகள் அதிக ஒழுங்குமுறை மற்றும் ஆற்றல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன;

- சிறிய பரிமாணங்கள் மற்றும் எடை வேண்டும்;

- செயல்பாட்டில் எளிய மற்றும் நம்பகமான;

- மின்சாரம் வழங்கல் சுற்றுகளில் மின்னோட்டங்களின் தொடர்பு இல்லாத மாறுதலை வழங்குதல்.

இந்த நன்மைகளுக்கு நன்றி, குறைக்கடத்தி மாற்றிகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: இரும்பு அல்லாத உலோகம், இரசாயனத் தொழில், ரயில்வே மற்றும் நகர்ப்புற போக்குவரத்து, இரும்பு உலோகம், இயந்திர பொறியியல், ஆற்றல் மற்றும் பிற தொழில்கள்.

மாற்றும் சாதனங்களின் முக்கிய வகைகளின் வரையறைகளை நாங்கள் வழங்குவோம்.

ரெக்டிஃபையர் இது AC மின்னழுத்தத்தை DC மின்னழுத்தமாக மாற்றுவதற்கான ஒரு சாதனமாகும் (U ~ → U =).

ஒரு இன்வெர்ட்டர் நேரடி மின்னழுத்தத்தை மாற்று மின்னழுத்தமாக (U = → U ~) மாற்றுவதற்கான சாதனம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அதிர்வெண் மாற்றி ஒரு அதிர்வெண்ணின் மாற்று மின்னழுத்தத்தை மற்றொரு அதிர்வெண்ணின் மாற்று மின்னழுத்தமாக மாற்ற உதவுகிறது (Uf1→Uf2).

ஒரு ஏசி மின்னழுத்த மாற்றி (ரெகுலேட்டர்) சுமைக்கு வழங்கப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை மாற்ற (ஒழுங்குபடுத்த) வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, அதாவது. ஒரு அளவின் AC மின்னழுத்தத்தை மற்றொரு அளவின் AC மின்னழுத்தமாக மாற்றுகிறது (U1 ~ → U2 ~).

இங்கு மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்ப மாற்று சாதனங்கள் உள்ளன... நேரடி மின்னோட்டத்தின் அளவு, மாற்றி கட்டங்களின் எண்ணிக்கை, மின்னழுத்த வளைவின் வடிவம் போன்றவற்றை மாற்ற (ஒழுங்குபடுத்த) வடிவமைக்கப்பட்ட பல மாற்று சாதனங்கள் உள்ளன.

உறுப்பு அடிப்படை மாற்றும் சாதனங்களின் சுருக்கமான பண்புகள்

வெவ்வேறு நோக்கங்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட அனைத்து மாற்றும் சாதனங்களும் ஒரு பொதுவான செயல்பாட்டுக் கொள்கையைக் கொண்டுள்ளன, இது மின்சார வால்வுகளை அவ்வப்போது ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்வதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. தற்போது, ​​குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் மின் வால்வுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் டையோட்கள், தைரிஸ்டர்கள், triacs மற்றும் சக்தி டிரான்சிஸ்டர்கள்முக்கிய முறையில் வேலை செய்கிறது.

1. டையோட்கள் ஒரு பக்க கடத்துத்திறன் கொண்ட ஒரு மின்சுற்றின் இரண்டு-எலக்ட்ரோடு கூறுகளை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகின்றன. ஒரு டையோடின் கடத்துத்திறன் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தின் துருவமுனைப்பைப் பொறுத்தது. பொதுவாக, டையோட்கள் குறைந்த-சக்தி டையோட்கள் (அனுமதிக்கக்கூடிய சராசரி மின்னோட்டம் Ia ≤ 1A), நடுத்தர-சக்தி டையோட்கள் (Ia = 1 - 10A ஐ சேர்ப்பது) மற்றும் உயர்-சக்தி டையோட்கள் (Ia ≥ 10A ஐ சேர்ப்பது) என பிரிக்கப்படுகின்றன. அவற்றின் நோக்கத்தின்படி, டையோட்கள் குறைந்த அதிர்வெண் (fadd ≤ 500 Hz) மற்றும் உயர் அதிர்வெண் (fdop> 500 ஹெர்ட்ஸ்) என பிரிக்கப்படுகின்றன.

ரெக்டிஃபையர் டையோட்களின் முக்கிய அளவுருக்கள் மிக உயர்ந்த சராசரி திருத்தப்பட்ட மின்னோட்டம், Ia கூட்டல், A, மற்றும் அதிக தலைகீழ் மின்னழுத்தம், Ubmax, B ஆகியவை டயோடில் அதன் செயல்பாட்டைத் தொந்தரவு செய்யாமல் நீண்ட நேரம் பயன்படுத்தப்படலாம்.

நடுத்தர மற்றும் உயர் ஆற்றல் மாற்றிகளில் சக்திவாய்ந்த (பனிச்சரிவு) டையோட்களைப் பயன்படுத்துங்கள். இந்த டையோட்கள் அதிக மின்னோட்டங்கள் மற்றும் உயர் தலைகீழ் மின்னழுத்தங்களில் செயல்படுவதால் சில குறிப்பிட்ட குணாதிசயங்களைக் கொண்டுள்ளன, இதன் விளைவாக p-n சந்திப்பில் குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் வெளியீடு ஏற்படுகிறது.எனவே பயனுள்ள குளிரூட்டும் முறைகள் இங்கே வழங்கப்பட வேண்டும்.

பவர் டையோட்களின் மற்றொரு அம்சம், திடீர் சுமை குறைதல், மாறுதல் மற்றும் அவசர முறைகள்.

அதிக மின்னழுத்தத்திலிருந்து பவர் சப்ளை டையோடு பாதுகாப்பு என்பது சாத்தியமான மின் முறிவு p-n-ஐ மாற்றுவதைக் கொண்டுள்ளது - மேற்பரப்பு பகுதிகளிலிருந்து மொத்தமாக மாறுதல். இந்த வழக்கில், முறிவு ஒரு பனிச்சரிவு தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் டையோட்கள் பனிச்சரிவு என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இத்தகைய டையோட்கள் உள்ளூர் பகுதிகளை அதிக வெப்பமடையாமல் போதுமான பெரிய தலைகீழ் மின்னோட்டத்தை கடக்க முடியும்.

மாற்றி சாதனங்களின் சுற்றுகளை உருவாக்கும் போது, ​​ஒரு ஒற்றை டையோடின் அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட மதிப்பை மீறும் ஒரு திருத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்தைப் பெறுவது அவசியமாக இருக்கலாம். இந்த வழக்கில், அதே வகையின் டையோட்களின் இணையான இணைப்பு, குழுவில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள சாதனங்களின் நிலையான மின்னோட்டங்களை சமன் செய்வதற்கான நடவடிக்கைகளை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மொத்த அனுமதிக்கக்கூடிய தலைகீழ் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க, டையோட்களின் தொடர் இணைப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், தலைகீழ் மின்னழுத்தத்தின் சீரற்ற விநியோகத்தை விலக்க நடவடிக்கைகள் வழங்கப்படுகின்றன.

குறைக்கடத்தி டையோட்களின் முக்கிய பண்பு தற்போதைய மின்னழுத்த (VAC) பண்பு ஆகும். குறைக்கடத்தி அமைப்பு மற்றும் டையோடு சின்னம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1, a, b. டையோடின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்புகளின் தலைகீழ் கிளை படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1, c (வளைவு 1 - I - V ஒரு பனிச்சரிவு டையோடின் பண்பு, வளைவு 2 - I - V வழக்கமான டையோடின் பண்பு).

அரிசி. 1 - டையோடு தற்போதைய மின்னழுத்த பண்புகளின் சின்னம் மற்றும் தலைகீழ் கிளை.

தைரிஸ்டர்கள் இது இரண்டு நிலையான நிலைகளைக் கொண்ட நான்கு அடுக்கு குறைக்கடத்தி சாதனமாகும்: குறைந்த கடத்துத்திறன் (தைரிஸ்டர் மூடப்பட்டது) மற்றும் அதிக கடத்துத்திறன் (தைரிஸ்டர் திறந்தது). ஒரு நிலையான நிலையிலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாறுவது வெளிப்புற காரணிகளின் செயல்பாட்டின் காரணமாகும். பெரும்பாலும், தைரிஸ்டரைத் திறக்க, மின்னழுத்தம் (தற்போதைய) அல்லது ஒளி (ஃபோட்டோதைரிஸ்டர்கள்) பாதிக்கப்படுகிறது.

டையோடு தைரிஸ்டர்கள் (டைனிஸ்டர்கள்) மற்றும் ட்ரையோட் தைரிஸ்டர்கள் கட்டுப்பாட்டு மின்முனையை வேறுபடுத்துங்கள். பிந்தையது ஒற்றை-நிலை மற்றும் இரண்டு-நிலைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.

ஒற்றை-செயல் தைரிஸ்டர்களில், கேட் சர்க்யூட்டில் தைரிஸ்டர் டர்ன்-ஆஃப் செயல்பாடு மட்டுமே செய்யப்படுகிறது. தைரிஸ்டர் ஒரு நேர்மறை அனோட் மின்னழுத்தம் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மின்முனையில் ஒரு கட்டுப்பாட்டு துடிப்பு இருப்பதன் மூலம் திறந்த நிலைக்கு செல்கிறது. எனவே, தைரிஸ்டரின் முக்கிய தனித்துவமான அம்சம், அதன் மீது முன்னோக்கி மின்னழுத்தத்தின் முன்னிலையில் துப்பாக்கிச் சூடு நேரத்தில் தன்னிச்சையான தாமதத்தின் சாத்தியமாகும். ஒற்றை-செயல்பாட்டு தைரிஸ்டரின் பூட்டுதல் (அத்துடன் ஒரு டினிஸ்டர்) அனோட்-கேத்தோடு மின்னழுத்தத்தின் துருவமுனைப்பை மாற்றுவதன் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

டியூவல் டியூட்டி தைரிஸ்டர்கள் தைரிஸ்டரைத் திறக்கவும் பூட்டவும் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுக்கு அனுமதிக்கின்றன. கட்டுப்பாட்டு மின்முனைக்கு தலைகீழ் துருவமுனைப்பின் கட்டுப்பாட்டு துடிப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பூட்டுதல் செய்யப்படுகிறது.

ஆயிரக்கணக்கான ஆம்பியர்களின் அனுமதிக்கப்பட்ட நீரோட்டங்கள் மற்றும் ஒரு யூனிட் கிலோவோல்ட் அனுமதிக்கப்பட்ட மின்னழுத்தங்களுக்கான ஒற்றை-செயல் தைரிஸ்டர்களை தொழில்துறை உற்பத்தி செய்கிறது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். தற்போதுள்ள இரட்டை-செயல் தைரிஸ்டர்கள் ஒற்றை-செயல்களை விட (அலகுகள் மற்றும் பத்து ஆம்பியர்கள்) மற்றும் குறைந்த அனுமதிக்கப்பட்ட மின்னழுத்தங்களைக் காட்டிலும் கணிசமாகக் குறைந்த அனுமதிக்கக்கூடிய மின்னோட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன. இத்தகைய தைரிஸ்டர்கள் ரிலே உபகரணங்கள் மற்றும் குறைந்த சக்தி மாற்றி சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அத்திப்பழத்தில்.2 தைரிஸ்டரின் வழக்கமான பதவி, குறைக்கடத்தி கட்டமைப்பின் திட்டம் மற்றும் தைரிஸ்டரின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு ஆகியவற்றைக் காட்டுகிறது. A, K, UE என்ற எழுத்துக்கள் முறையே அனோட், கேத்தோடு மற்றும் தைரிஸ்டர் கட்டுப்பாட்டு உறுப்பு ஆகியவற்றின் வெளியீடுகளைக் குறிக்கின்றன.

தைரிஸ்டரின் தேர்வு மற்றும் மாற்றி சர்க்யூட்டில் அதன் செயல்பாட்டைத் தீர்மானிக்கும் முக்கிய அளவுருக்கள்: அனுமதிக்கக்கூடிய முன்னோக்கி மின்னோட்டம், Ia சேர்க்கை, ஏ; மூடிய நிலையில் அனுமதிக்கக்கூடிய முன்னோக்கி மின்னழுத்தம், Ua அதிகபட்சம், V, அனுமதிக்கக்கூடிய தலைகீழ் மின்னழுத்தம், Ubmax, V.

தைரிஸ்டரின் அதிகபட்ச முன்னோக்கி மின்னழுத்தம், மாற்றி சுற்றுகளின் இயக்க திறன்களை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, பரிந்துரைக்கப்பட்ட இயக்க மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது.

அரிசி. 2 — தைரிஸ்டர் சின்னம், குறைக்கடத்தி அமைப்பு வரைபடம் மற்றும் தைரிஸ்டர் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு

ஒரு முக்கியமான அளவுரு திறந்த நிலையில் உள்ள தைரிஸ்டரின் ஹோல்டிங் மின்னோட்டமாகும், ஐஎஸ்பி, ஏ என்பது குறைந்தபட்ச முன்னோக்கி மின்னோட்டமாகும், இதன் குறைந்த மதிப்புகளில் தைரிஸ்டர் அணைக்கப்படும்; மாற்றியின் குறைந்தபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட சுமையை கணக்கிட தேவையான அளவுரு.

பிற வகையான மாற்று சாதனங்கள்

ட்ரையாக்ஸ் (சமச்சீர் தைரிஸ்டர்கள்) இரு திசைகளிலும் மின்னோட்டத்தை நடத்துகின்றன. ஒரு முக்கோணத்தின் குறைக்கடத்தி அமைப்பு ஐந்து குறைக்கடத்தி அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தைரிஸ்டரை விட மிகவும் சிக்கலான கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. p- மற்றும் n- அடுக்குகளின் கலவையைப் பயன்படுத்தி, ஒரு குறைக்கடத்தி கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது, இதில் வெவ்வேறு மின்னழுத்த துருவமுனைப்புகளில், தைரிஸ்டரின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்புகளின் நேரடி கிளையுடன் தொடர்புடைய நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்படுகின்றன.

இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள்முக்கிய முறையில் வேலை செய்கிறது.டிரான்சிஸ்டரின் பிரதான சுற்றுவட்டத்தில் இரு-செயல்பாட்டு தைரிஸ்டரைப் போலன்றி, சுவிட்சின் முழு நடத்தும் நிலை முழுவதும் ஒரு கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞையை பராமரிக்க வேண்டியது அவசியம். இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் மூலம் முழுமையாகக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய சுவிட்சை உணர முடியும்.

பிஎச்.டி. கோல்யாடா எல்.ஐ.