サイリスタは、現代の電力電子機器の基本的なビルディングブロックになった半導体デバイスです。 精密で高圧と電流を切り替え、制御する能力は、モータードライブからHVDC伝送まで、アプリケーションに不可欠です。 サイリスタの最もインパクトのある使用の1つは、パワーファクター補正(PFC)とパワー品質改善です。 動的に反応力と緩和された電気障害を管理することにより、サイリスタベースのシステムは、産業施設、ユーティリティ、商用機器、およびエネルギー機器を効率的に保護し、より効率的な電力供給を削減し、より効率的な電力を供給します。

パワーファクターとパワー品質を理解する

パワーファクタ(PF)は、電力(キロワット、キロワット)を明らかにする実質の電力(キロワット、キロワット)の比率です。 これは、効果的に電力が有用な仕事に変換される方法を示しています。 1.0のPFは、すべての供給された電力が生産的に使用されることを意味します。 低いPFは、現在の部分が、代わりに、反応力として循環しないことを示しています。 貧しい電力要因は、一般的に、モーターが回転する電力を変換するなどの誘導負荷によって引き起こされる、およびそれらの再アクティブ電力を必要とする、そのフィールドを持続する。

電源品質は、一方、電源の電圧、周波数、および波形が理想的な条件に一致する程度を記述します。 一般的な電力品質の問題には、電圧のサグと膨張、過渡、高調波歪み、およびフリッカーが含まれます。 貧しい電力品質は、機器の故障、過熱、デジタルシステムのデータエラー、および電力部品の寿命を短縮します。 低電力要因と劣化した電力は、財務罰を運ぶ: 電力の消費量が低負荷または低負荷の電力量が増加します。 電力の消費量は、電力の消費量が低負荷、低負荷の電力量が増加します。

パワーファクター補正のためのThyristorベースのソリューション

従来の固定コンデンサー銀行は静的な反応力補償を提供しますが、それらは負荷条件を変えることに合わせません。 サイリスタは、コンデンサーまたはリアクターの高速でstepless切換えを可能にすることによって、この制限を克服します。 これは、補償システムは、急速に変動する負荷の下で、ほぼ非公差の電力要因を維持し、反応電力需要の変化にリアルタイムで応答することを可能にします。

サイリスタスイッチキャパシター(TSC)

サイリスタ‐スイッチドコンデンサ(TSC)は、シリーズのコンデンサーから成り、双方向のサイリスタバルブで構成されています。 サイリスタは、電圧波形のゼロ〜クロスポイントで発射され、スイッチングトランジェントを最小限に抑え、電流を侵入します。 電圧ゼロでオンにすることで、TCC銀行は、静電着と関連した機械的摩耗とアークなしに、静電容量反応電力をスムーズに追加することができます。 多岐にわたる段階は、通常、調整された段階を補正します。

サイリスタ制御反応器(TCR)

コンデンサーは、反応力を供給する一方で、反応器は吸収します。 thyristor 制御反応器(TCR)は、導電角度を制御することによって、効果的なインダクタンスを変化させるために、チスタリスタ弁を使用します。 電圧波形に相対的な照射角度を遅らせることで、反応器は、導電性の電流の制御可能な量を引き出します。 TCRは、通常、静的 VAR 補正器(SVC)を形成するために固定または切替コンデンサと組み合わせ、SVCを組み合わせ、連続した電力を吸収し、SVCを効率性制御することを可能にします。

静的VAR補正器(SVC)の動作

SVCは、電力要因補正と電圧サポートのためのサイリスタ技術の主要アプリケーションです。 これは、通常、TCR、いくつかのTCC銀行、および高調波フィルタで構成されています。 サイリスタの発射角度は、システム電圧と反応電力を測定する制御システムによって調整されます。 電圧ディップが行われると、SVCは、静電容量性反応電力を注入します。 電圧が上昇すると、TCRを介して反応電力を吸収します。 この動的応答は、ACCの1サイクルまたは2サイクル以内に発生し、電圧が変化する、SVCは、より速く、および、アークおよび変形する電力を防止します。

パワー品質向上のサイリスタ

反応力補償を超えて、サイリスタは、電力品質障害の範囲を緩和する中央の役割を果たしています。 彼らの高速切換機能は、調和、電圧のサグ、およびフリッカーの積極的な補償を可能にし、それによって重要な負荷のための供給品質を向上させる。

アクティブ・ハーモニック・フィルタ(AHF)

非線形負荷は可変的な頻度ドライブ、無停電電源装置のような、および整流器は電源システムに調和した流れを注入し、電圧波形を歪め、変圧器およびモーターで過熱を引き起こします。 特性に基づいて活動的な調和的なフィルターは負荷の流れの調和的な部品を---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

動的電圧復元器(DVR)

電圧サグ - RMS 電圧の短時間化削減 - 最も一般的な電力品質障害であり、敏感な製造プロセスを破壊することができます。 ダイナミック電圧復元器(DVR)は、シリーズの接続電源電子機器で、コンセンサス電圧を注入し、サグ.hy Tristor ベースの DVR は、必要な電圧を 4 サイクル未満に差し込むために高速な切り替えを使用します。 秒単位を使用して、DSVR を完全に制御し、いくつかの信頼性をコントロールする いくつかの重要なスイッチを削減します。

電圧調整と明滅の緩和

アーク炉や溶接機などの機器で使用されている反応電力需要の急速な変動 - 電圧フリッカー、また、電子機器のコントローラに影響を与える光出力の迷惑な変化を作成します。 サイリスタ制御静的補償器は、これらの変動を弱めるためにミリ秒以内に反応します。 障害の速度で反応力を吸収または注入することにより、SVCおよび類似デバイスは許容限度の範囲内で電圧変化を維持し、他のバスの負荷を除去し、同じ負荷を安定させる。

高度なアプリケーションと将来のトレンド

パワーエレクトロニクス技術は、進化し続けています。そして、サイリスタは、多くの次世代システムの中心にあります。 ゲートターンオフサイリスタ(GTO)や、統合ゲートカットサイリスタ(IGCT)などのハイパワーサイリスタの開発は、アプリケーション範囲をより高い周波数に拡張し、パフォーマンスを切り替える改善しました。 これらのデバイスは、従来のサイリスタの低速状態電圧低下を組み合わせ、ゲートを遮断する機能を備えています。

現代のHVDC伝送では、シリスタを使用したラインカットされたコンバーターは、長距離にわたってバルクパワー転送のためのバックボーンを維持し、非同期グリッドを相互接続するためのものです。 同様に、静的同期コンセンサタ(STATCOM)は、いくつかのアプリケーションでSVCを徐々に置き換えていますが、シリスタベースのSVCは、非常に高い電力定格のために費用対効果が大きいままです。 シリコンカーバイド(SiC)のサイリスタに研究しても、より高電圧および将来の電力効率性を約束する、さらには、より高い動作速度と性能を向上し、より高電圧を約束する可能性が高くなります。

コンテンツ

サイリスタは、効率的な信頼性の高い電気システムのための探求において不可欠なコンポーネントです。 高精度なタイミングで、大きな電流を切り替える能力は、電力要因の補正と電力品質改善に理想的です。 サイリスタ‐スイッチされたコンデンサー銀行から、フル静的VAR補正器とアクティブ・ハーモニック・フィルタまで、サイリスタ・テクノロジーは、固定システムが一致できないダイナミックで高速な補正を可能にします。 電気グリッドは、より複雑になり、高電力需要が高まるにつれて、電気機器の効率性向上、および重要な機能のメカニズムは、エンジニアが向上する機能と、エンジニアが向上する機能の重要な機能と、エンジニアが向上します。

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