Силовая электроника

Силовая электроника — область электроники, связанная с преобразованием электрической энергии, управлением ей или её переключением без управления (включением и отключением).[1]:5 При этом различие силовой и слаботочной электроники не в силе тока или мощности устройства, а в назначении. Радиовещательный передатчик может быть в тысячи раз мощнее электропривода станка. Задача слаботочной техники — точно воспроизвести на приемном конце форму сигнала. Потери энергии при этом интересуют во вторую очередь. В случае с силовой техникой в первую очередь ставится задача уменьшения потери энергии при передаче.[2]

График напряжения (синий) при широтно-импульсной модуляции для управления электродвигателем. Магнитный поток в статоре двигателя (красный) имеет приблизительно синусоидальную форму

Принцип работы преобразователей в силовой электронике основан на периодическом включении и выключении вентилей.[3]:14

История
Ртутный выпрямитель

Потребность в силовой электронике возникла после появления первых источников электроэнергии в связи с необходимостью управления токами и напряжениями источников.[1]:7 Появление трансформаторов позволило повышать или понижать напряжение переменного тока для потребителя. Создание электронных ламп (электровакуумных диодов) позволило преобразовывать переменный ток в постоянный без использования электромашинных преобразователей.[1]:8 Появление ламповых триодов позволило преобразовывать постоянный ток в переменный.[1]:9 Создание ртутных вентилей позволило повысить преобразуемую мощность и используемое напряжение. К концу 1950-х годов преобразователи могли работать при напряжении до 1 кВ и токах до 900 А.[1]:10 В 50-60 года было освоено производство полупроводниковых приборов: диодов, тиристоров.[1]:12

В истории силовой электроники можно выделить два периода: изобретение в 1901 ртутного вентиля и появление в 1958 тиристора — начало твердотельной силовой электроники. В настоящее время электроника, как правило, имеет дело с полупроводниками.[4]

Применение
Сборка на БТИЗ для коммутации напряжения до 3300 В и токов до 1200 А

Преобразовательная техника

Основными видами преобразования электроэнергии являются:

Примечания
  1. Розанов Ю. К. Силовая электроника. Эволюция и применение — М.: Знак, 2018
  2. Бабат Г. И. Электричество работает — МЛ: Госэнергоиздат, 1950 с.61
  3. Лабунцов В. А. (ред.) Энергетическая электроника — М.: Энергоатомиздат, 1987
  4. Предисловие//Силовая электроника: краткий энциклопедический словарь терминов и определений — М.:Издательский дом МЭИ, 2008
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.