שם הספר בלועזית: The Workhors of Power Electronics

Thyristors הם משפחה של מכשירים חצי-מוליכים אשר מתפקדים כמתגים אלקטרוניים, המסוגלים לשלוט בכמויות גדולות של חשמל עם יעילות גבוהה.קודם שפותחה בסוף שנות החמישים, ארבעת השכבות הללו, שלושה מכשירים צויינים (PNPN) הפכו הכרחיים באלקטרוניקה כוחנית כוח, כמו גם תכונות משמרות מבוקרות סיליקון (SCR), נותרת הסוג הנפוץ ביותר עבור יישומים גבוהים של בני משפחה (Gaterists) כולל מספר מחסנים המשולבים).

דרישות במערכות כוח סולאריות

מערך פוטו-וולטאי (PV) של השמש מייצר חשמל נוכחי (DC) אך רוב העומסים והרשת החשמלית פועלים על שינוי הנוכחי (AC) המרת DC ל-AC עם יעילות גבוהה ואמינות היא התחום העיקרי של האריסטוקרטים בכוח השמש. Beyond Simple Inversion, Thyristors מאפשרים אסטרטגיות בקרה מתקדמות הממקסימות את קציר האנרגיה וההגנה על הציוד.

גרי-ד-טיד ו- Off-Grid Inverters

בפרסומות ברשת, האריסטוקרטים משמשים בשלבים כוחיים כדי להמיר את הפלט המשתנה DC של לוחות סולאריים לתוך גל מבוזר יציב עם רשת השירות.מהירויות המעבר המהיר שלהם (מיקרו שניות כדי להמיר ננו השניות) לאפשר לנטרול-מחדש אנכי (PWM) שלך גם מאפשר להחליף את התפוקה ה- AC כדי להתאים למתח, תדירות, ובשלב מודרני בתדירות גבוהה (Gates) עבור ⁇ i- BRA-co-co-co-co-co-res-res-co-res-res-responr-co-co-co-res-res-resated) שלך (מחדשניים) שלך (Ratesto-res-resated) עבור ⁇ sto-resated) עבור מערכות (Ricrelimatesto-respontrespontresated) שלך (Ratesivesto-res-responr-responr-resated) שלך (מחדשניים (Rates) עבור ⁇ relimates-respons) שלך (Ratesto-respons) עבור מערכות (Ratesives) שלך (Rine-respontresponsto-in-

מקסימום Power Point Tracking (MPPT)

קרינת השמש וטמפרטורה כל הזמן משתנה, מה שגורם לנקודת ההפעלה האופטימלית (נקודת הכוח המקסימלית) של מערך PV לשינוי. Thyristors הם חלק בלתי נפרד מעגלים MPPT אשר באופן דינמי להתאים את נקודת ההפעלה החשמלית של הלוחות.על ידי החלפת במהירות של DC-DC ממיר (למשל, acc%, דחיפה או buck-stology) אשר משתמשת במכוון המערכת החיסונית שלך, במיוחד כדי לשפר את יכולת ה-CDC שלך, במיוחד, לפעול על ידי הפעלת לחץ הדם חלקית, באופן כללי, על ידי מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה הגבוהה ביותר, על ידי מערכת ההפעלה הנוכחית, באופן כללי, באופן כללי, מערכת ההפעלה של ה- PV-CDC MPPT-CDC.

פיקוח וניהול סוללות

במערכות סולאריות עם אחסון סוללות, חג המולד לשמש את המרכיבים העיקריים של החלפת בקרים המטען.הם לווסת את זרם הטעינה כדי למנוע overcharing and Deepשחרור, להאריך את חיי הסוללה. סדרה Thyristor יכול להיות מופעל כאשר מתח הסוללה נופל מתחת לנקודה מוגדרת והתברר (על ידי באופן טבעי לפטור את הזרם ל- Zero) כאשר הסוללה מלאה יותר מתוחכם הטעינה (bulk, ספיגה, ספיגה, ממתחים), ומאפשרים מדויקים של סוללות הנוכחי, אשר יאפשרוכות, אשר יאפשרוריד, אשר יאפשרועת, מחלונות, אשר מספקים גם את הסוללות הנוכחיות, באופן טבעי, באופן טבעי, אשר מסוללות גבוהות יותר, אשר מאפשרות, מטבוליות, מסוללות גבוהות יותר, מסוללות גבוהות יותר, מטבול, כדי לנקות את הסוללות גבוהות יותר, ותחתוני, אשר מאפשרות, אשר מאפשרות, מטבוליות, משרחסין, באופן טבעי, משרחתכים, משרחתכים, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, מטבול, באופן טבעי, באופן טבעי, באופן טבעי, כאשר הסוללות גבוהות יותר, גם כן, משרחתכים, כאשר הסוללות גבוהות יותר, מטבול, מטבול, מטבול, משרחתכים, כאשר הסוללות גבוהות יותר

מעגל הגנה ו-Arrc Fault Detection

Thyristors משמשים כמכשירים crowbar במעגלים הגנה על מתח יתר.אם מצב אשמה כגון מכה ברק או רשת transient מתרחשת, מקטור יכול להיות מופעל קצר-כיו אוטובוס DC, הדגמת המתח לרמה בטוחה ובימוי של קודים הגנה מפנים, זה מגן על אלקטרוניקה רגישה כמו מופנים ובקרי MPPTs בנוסף, הם משמשים מחסום מסוכן על ידי מערכת הפעלה מסוכנת יותר ויותר על ידי מערכת השמש שלך הוא מסוגל להיות מנקה.

דרישות אנרגיית רוח

טורבינות רוח לייצר משתנה - סיבולת, כוח AC משתנה עקב שינויים מהירויות רוח. Thyristors הם מרכיבים מרכזיים באלקטרוניקה הכוח להמיר AC פראי זה כוח יציב רשת.

Power Converters for Variable-Speed Wind Turbines

טורבינות רוח משתנה (Define) מסדירות גנרטורים חד-פעמיים (Def) או מערכת מלאה של טורבינות מסוג AC-converter (במערכות Dפאן, הכמרים משמשים בממיר בצד ההפוך כדי לשלוט בזרם המסתובב, המאפשר הפעלה מהירה משתנה של אלקטרוניקה מלאה, בעוד שמירה על תדירות ה-Racator בדרך כלל משתמשת IGBs עבור מעבר גבוה, אבל שלך עדיין מופעלת לחץ אווירי גבול-מחץ נמוך.

מתחילים רכים עבור Induction Generators

בטורבינות רוח קבועות עם גנרטורים הפחתה סנאי, קשר ישיר לרשת יגרום לזרם גדול של מברשת (עד 6-7 פעמים מדורג הנוכחי) ו transient torque חמור שיכול לפגוע בתיבת הילוכים. Thyristor מבוסס מתחיל רך בהדרגה להגביר את המתח החל גנרטור, הגבלת זרם של בערך 1.5-2 פעמים מדורג על ידי שליטה בזווית של מחזור זה של זמן קצר לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לחץ קצר על פני מערכת ההפעלה שלך.

כוח תגובתי ויציבות גריידי

חוות רוח דורשות לעתים קרובות פיצוי כוח דינמי כדי לשמור על מתח רשת בתוך גבולות. כורים מבוקרים של Thyristor (TCR) ואת thyristor-switched capacitors (TSCs) הם פרוסים כחלק מתגי SVC.TCRs להשתמש בשסתום thyristor כדי לשנות את החדירה היעילה של כור על ידי שליטה בזווית האש, מתן ספיגה רציפה כוח.

בקרת חשמל הידרואלקטרי

צמחי הידרואלקטרי, במיוחד אלה עם אחסון מושב, מסתמכים על טכנולוגיית Thyristor עבור המרה יעילה באנרגיה וסינכרון רשת.

סינכרוני לעומת Static Exציטוטים

גנרטורים הידרוגרפיים גדולים משתמשים ב-Creceion כדי לשלוט במתח הגנרטור ובכוח תגובתי.מערכות מסורתיות להשתמש ב-Roundating DC גנרטורים (הפרשים הסינכרון), אך מערכות הציטוטים הסטטיים באמצעות ממריצים של Thyristor הן כעת סטנדרטיות.ב- in a סטטית, גשר Thyristor מסדיר את הפלט AC מהטרמינלים של הגנרטור (או מקור נפרד) כדי לספק את השדה בצורה מהירה יותר, כלומר, באופן מהיר יותר, ממטר, ומסדיר את ה-Stating את ה-Stienterreative Control הנוכחי, מאפשר ל-C.

אפשרויות ל-Frequency Starters for Pumped Storage

צמחי אחסון יעילים מונעים את השימוש במשאבי משאבה ניתוק שיכולים לייצר חשמל או משאבה מים למאגרי עליון.התחל מצב המשאבה דורש כונן משתנה- ⁇ כדי להאיץ את המנוע / מארגן מעמוד למהירויות סינכרוניות לפני סינכרן עם כונן אנרגיה משמורת על ידי Thyristor, החל מעבדי אחסון מבוססי Cyt-confinor או לטעון את המוחזקים (LCIs) מועסקים עבור אלה גמישים באופן טבעי להשתמש בתדירות גבוהה של נוזל-F) כדי להשתמש בתדירות גבוהה יותר של נוזל-Hic.

שילוב גריידי: HVDC ו- FACTS

השידור הגדול של אנרגיה מתחדשת ממיקומים מרוחקים (חוות רוח מהחוף, פארקים סולאריים גדולים במדבר) דורש לעתים קרובות יישומים עתידיים טווחי HVDC (HVDC) , שסתום Thyristor הם הליבה של קו-מהפך (LCC) מערכות HVDC, אשר היו מועדות עלות החשמל למרחקים ארוכים יותר עבור עשרות שנים.

מערכות שידור AC גמישות (FACTS) גם מסתמכות רבות על Thyristors. Static Var Compensators (SVCs) המשלבות TCRs ו- TSCs משמשים לייצוב מתח בשלב של חיבור של צמחים מתחדשים. Thyristor-Controlled Series Capacitorstors (TCSCs) יכול להתאים באופן דינמי את התגובה של קווי שידור, הגדלת יכולת העברת כוח ורטיבות כוח לח כדי לספק את הגמישות של השמש שלך.

יתרונות ומגבלות של Thyristors במערכות Renewable

יתרונות מפתח

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) רובווטנס: 1FLT הם פחות רגישים למתח וספיקים הנוכחיים יותר מאשר מכשירים אחרים למחצה, עם יכולת נוכחית מעולה (עד 10 פעמים מדורג למשך זמן קצר).
  • (ב) ירידה:0 (Low On-state Voltage Drop:03FLT:1) ירידה של מתח קדימה של חג המולד הוא בדרך כלל 1-2 V, המוביל להפסדים של התנהגות נמוכה בהשוואה לטראנסים בעלי רמה גבוהה, במיוחד בזרמים גבוהים.
  • (FLT:0) Cost-Effective:FLT:1 עבור כוח גבוה, יישומים נמוכים (למשל, 50/60 הרץ קו הרץ קו Hz), שלך הם זולים משמעותית ל kVA מאשר IGBTs או מתגים אחרים בשליטה מלאה.
  • (ב) [ה]התמדה: [ה]: [ה] [ה] [ה]] [ב]]] [ה]], [ה] יש [ה] ‭ ‬התחילה] [ביותר מ-60 שנה של התפתחות, לנוצרים יש תיעוד ארוך של פעילות ללא בעיות בסביבה קשה (טמפרטורה גבוהה, לחות, אבק).

אתגרים ומגבלות

למרות היתרונות שלהם, לחוקרים יש מגבלות כי מהנדסים חייבים לטפל:0 (Gate Control) מוגבל: FLT 1Hz פעם מופעלת SCR קונבנציונלית, זה latches על וניתן רק להתברר על ידי צמצום זרם ה-125 מעלות צלזיוס (התרגילים) של מערכת חימום גבוהה (מפרקים) אשר לעתים קרובות ממרחקים של 10 מעלות צלזיוס (מתאים) כי הם כוללים את רמות של לחץ גבוה (מפרקים) של 10:4.

מגמות עתידיות: Thyristors in a Changing Power Landscape

(החומר) של אנרגיה מתחדשת מתפתח במהירות, עם מוליכים למחצה רחבים של פסגה, כגון: סיליקון carbide (SiC) ו-Gate Graium nitride (GaN) מבטיח אפילו יותר יעילות ומהירויות מעבר גבוהות יותר, בעוד SiCDCFETs ו- GaN HEMTs ימשיכו למזג יותר ויותר את ה- IGBTs שלך עם מספר מאות קילווואט, שלך נשאר תחרותי בטווח הקצר של מגנטים:

מסקנה

(המכונים) הם הרבה יותר ממרכיבים מורשת; הם מאפשרים פעילים של השינוי הגלובלי לאנרגיה מתחדשת: ממשתמשי ה-MPPT במערך הסולארי לממירי הכוח והתחלות רכות בטורבינות הרוח, וממערכות הציטוט הסטטי בתחנות הידרו-ו-CDC שקושרות בין משאבים מתחדשים מרחוק למרכזי כוח, Thyris תספק את יכולת גבוהה, גבוהה, אשר תתמוך במהנדסים של מערכת האנרגיה הנוכחית שלך, כמו גם בצמיחה מהירה, כמו גם בביקוש לשיטות אנרגיה, ויציבות גבוהה, כמו גם ב-IGDC, כמו גם ב-IGVDC, אשר ימשיכו להשפעות גבוהות יותר, כמו גם להשפעותיך, אשר ימשיכו להשפעות גבוהות יותר, כמו גם להורדת לחץ אוויריות גבוהה, אשר ימשיכו לתמוך ב-ILTGRECDIS, כדי לקדם את יכולות גבוהות יותר, כמו גם ב-IGVGVGVGVGR.