Характеристики преобразующей установки

Электрическая энергия на электростанциях вырабатывается в виде энергии трехфазного тока промышленной частоты (50 Гц). Среди промышленных потребителей электроэнергии примерно 30 % являются потребителями постоянного тока (электрохимические и электрометаллургические установки, гальванические ванны, электропривод постоянного тока). В дальних передачах электрической энергии в энергосистемах используются линии электропередачи постоянного тока напряжением до 1000 кВ и выше. В таких передачах на передающей стороне трехфазный ток преобразуется в постоянный, а на приемной стороне — постоянный ток в трехфазный переменный ток. В современных промышленных электроприводах переменного тока используются регулируемые по частоте вращения асинхронные двигатели, для которых требуется трехфазный переменный ток, регулируемый по частоте и напряжению.

В режиме рекуперативного торможения избыточная энергия, не потребленная электроподвижным составом в тяговом режиме, на тяговых подстанциях преобразуется в трехфазный ток промышленной частоты и возвращается в питающую систему. В системах переменного тока промышленной частоты на электроподвижном составе осуществляется преобразование однофазного тока в постоянный ток и плавное регулирование напряжения на коллекторах тяговых двигателей. В режиме рекуперативного торможения требуется обратное преобразование энергии постоянного тока, вырабатываемой двигателями, находящимися в генераторном режиме, в энергию однофазного переменного тока, возвращаемую в тяговую сеть. В связи с этим на тяговых подстанциях и на самом электроподвижном составе требуется комплекс преобразователей электроэнергии.

Совершенные технологии преобразования энергии являются основным условием создания электрифицированных магистралей и городского транспорта.

Устройства преобразования электроэнергии делятся на электромагнитные и электронные. Благодаря экономичности и высокой надежности преимущественное применение в современной преобразовательной технике находят электронные преобразователи, построенные на основе диодов, тиристоров и силовых транзисторов. Такие преобразователи получили название полупроводниковых преобразователей электрической энергии.

Электронные аппараты. Аппараты представляют собой новый вид электронных устройств разнообразного назначения: тиристорные выключатели переменного и постоянного тока, разрядники, защитные устройства и другие бесконтактные аппараты. Переход от контактной аппаратуры к бесконтактным электронным устройствам позволяет повысить надежность работы, сократить эксплуатационные расходы, уменьшить материалоемкость и размеры аппаратуры.

Рис. 1. Классификация преобразователей электроэнергии

Электронные преобразователи и аппараты разрабатываются на основе современных полупроводниковых приборов, оптоэлектронных и других электронных средств. Их работа характеризуется сложными электромагнитными процессами. Поэтому разработка, проектирование и техническое обслуживание таких устройств требуют специальных методов, квалифицированного научного и инженерного труда.

Дата добавления: 2014-10-15