ЕЛЕКТРОПРИВОДИ З НАПІВПРОВІДНИКОВИМИ ПЕРЕТВОРЮВАЧАМИ

Внаслідок зазначених недоліків перетворювачів енергії з обертовими агрегатами на всіх етапах розвитку електроприводу багато уваги приділялося заміні електромашинних перетворювачів енергії статичними вентильними перетворювачами. У 60-х роках XX століття набула поширення система "керований ртутний випрямляч-двигун (УРВ-Д)". Однак великі недоліки системи УРВ-Д (значне падіння напруги в дузі, великі габарити, складність і небезпечність експлуатації приладів з великим вмістом ртуті) не дозволили цій системі більш-менш ефективно замінити електромашинні перетворювачі.

Завдання побудови статичних перетворювачів електричної енергії отримала успішне вирішення тільки при створенні потужних напівпровідникових приладів - тиристорів і транзисторів.

Потужні напівпровідникові прилади, які використовуються в силових перетворювальних пристроях, працюють тільки в ключових режимах, для яких існують два стійких стану:

  • • відкритий стан - максимальна електрична провідність;
  • • закритий стан - мінімальна електропровідність.

Вольтамперні характеристики найбільш поширених напівпровідникових приладів - транзисторів і тиристорів - наведені на рис. 4.3.

Вольтамперні характеристики (а) транзисторів і (б) тиристорів, що працюють в ключовому режимі

Мал. 4.3. Вольтамперні характеристики (а) транзисторів і (б) тиристорів, що працюють в ключовому режимі

При роботі в ключовому режимі втрати активної потужності в напівпровідникових приладах малі, так як один із співмножників цього твору (струм / або напруга U) має мінімально можливе значення. Це забезпечує високий ККД перетворювачів електричної енергії.

У процесі перемикання з закритого стану напівпровідникового приладу у відкрите і, навпаки, напруга і струм змінюються по лінії навантаження постійного струму. Твір струму і напруги значно зростають. Тому важливо, щоб ці перемикання протікали за мінімально можливий час. Ця умова вдалося реалізувати в даний час в двох типах напівпровідникових приладів з внутрішньої позитивним зворотним зв'язком, прискорює процеси перемикання напівпровідників - IGBT-транзисторах або біполярних транзисторах з ізольованим затвором і тиристорах.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >