آیا می توان از راکتور اشباع شده در مدارهای DC استفاده کرد؟
به عنوان تأمین کننده راکتورهای اشباع ، اغلب از من سؤال می شود که آیا می توان از این دستگاه ها در مدارهای DC استفاده کرد. این سوال فقط یک کنجکاوی فنی نیست ؛ این پیامدهای قابل توجهی برای صنایع مختلف است که به سیستم های قدرت DC متکی هستند. در این پست وبلاگ ، جنبه های فنی استفاده از راکتورهای اشباع شده در مدارهای DC ، مزایا و محدودیت ها و برنامه های واقعی جهان را بررسی خواهم کرد.
درک راکتورهای اشباع شده
قبل از استفاده از آنها در مدارهای DC ، ابتدا بفهمیم راکتورهای اشباع چیست. راکتور اشباع نوعی تقویت کننده مغناطیسی است که از ویژگی های اشباع یک هسته مغناطیسی استفاده می کند. اصل اساسی این است که القاء راکتور با میزان مغناطش DC در هسته تغییر می کند. هنگامی که هسته اشباع نشده است ، القاء نسبتاً زیاد است. با افزایش جریان DC و هسته شروع به اشباع می شود ، القاء کاهش می یابد.
این خاصیت باعث می شود راکتورهای اشباع برای کنترل قدرت AC مفید باشند. با تغییر جریان کنترل DC ، می توانیم امپدانس راکتور را در مدار AC کنترل کنیم و از این طریق جریان توان AC را تنظیم کنیم. اما در مورد مدارهای DC چطور؟
با استفاده از راکتورهای اشباع شده در مدارهای DC
در تئوری ، مفهوم استفاده از یک راکتور اشباع شده در یک مدار DC در ابتدا ضد شهودی به نظر می رسد. از این گذشته ، عملکرد سنتی یک راکتور مخالفت با تغییرات در جریان است و در یک مدار DC ، جریان ثابت است (یا حداقل نسبتاً پایدار). با این حال ، سناریوهایی وجود دارد که می توان از یک راکتور اشباع به طور موثری در مدارهای DC استفاده کرد.
یکی از برنامه های اصلی در تنظیم فعلی است. در یک سیستم قدرت DC ، حفظ جریان پایدار برای عملکرد مناسب تجهیزات الکتریکی بسیار مهم است. راکتور اشباع می تواند به عنوان یک دستگاه محدود کننده جریان استفاده شود. هنگامی که جریان DC از آستانه خاصی فراتر می رود ، هسته مغناطیسی راکتور اشباع شروع به اشباع می کند. با اشباع هسته ، القاء آن کاهش می یابد و اجازه می دهد تا جریان اضافی با مخالفت کمتری از آن عبور کند. این خاصیت خود تنظیم کننده می تواند مدار را از شرایط بیش از حد فعلی محافظت کند.
برنامه دیگر در کنترل موتور DC است. موتورهای DC برای دستیابی به سرعت و گشتاور مورد نظر نیاز به کنترل دقیق جریان دارند. یک راکتور اشباع شده را می توان در مدار کنترل موتور قرار داد تا جریان جریان آن به موتور تنظیم شود. با تغییر جریان کنترل DC راکتور اشباع ، می توانیم امپدانس دیده شده توسط موتور را تغییر دهیم و به طور موثری عملکرد موتور را کنترل کنیم.
مزایای استفاده از راکتورهای اشباع در مدارهای DC
استفاده از راکتورهای اشباع شده در مدارهای DC چندین مزیت وجود دارد. اولا ، آنها درجه بالایی از قابلیت اطمینان را ارائه می دهند. بر خلاف برخی از دستگاه های تنظیم کننده جریان جامد ، راکتورهای اشباع شده هیچ مؤلفه الکترونیکی ندارند که به دلیل سنبله ولتاژ یا شرایط بیش از حد دما نتوانند شکست بخورند. آنها در اصل دستگاههای منفعل هستند که به خصوصیات مغناطیسی هسته متکی هستند که با گذشت زمان بسیار پایدار هستند.
ثانیا ، راکتورهای اشباع شده قادر به کار با برنامه های پر قدرت هستند. آنها می توانند برای اداره جریانهای بزرگ DC طراحی شوند و آنها را برای کاربردهای صنعتی مانند گیاهان الکترولیز ، که در آن مقادیر زیادی از قدرت DC مورد نیاز است ، مناسب می کند.
ثالثاً ، آنها یک راه حل ساده و هزینه ای برای تنظیم فعلی ارائه می دهند. در مقایسه با سیستم های کنترل الکترونیکی پیچیده تر ، راکتورهای اشباع شده برای تولید و نگهداری نسبتاً ارزان هستند.
محدودیت ها
با این حال ، همچنین در استفاده از راکتورهای اشباع در مدارهای DC محدودیت هایی وجود دارد. یکی از محدودیت های اصلی زمان پاسخ است. از آنجا که عملکرد یک راکتور اشباع به خصوصیات مغناطیسی هسته متکی است ، در مقایسه با دستگاه های الکترونیکی زمان پاسخ نسبتاً کندی دارد. این بدان معنی است که ممکن است برای برنامه هایی که نیاز به تنظیم جریان بسیار سریع دارند ، مانند منبع تغذیه سوئیچینگ با سرعت بالا ، مناسب نباشد.
محدودیت دیگر اندازه و وزن است. راکتورهای اشباع شده به طور معمول برای دستیابی به القاء مورد نظر و قابلیت های انتقال جریان به یک هسته مغناطیسی بزرگ نیاز دارند. این امر آنها را حجیم و سنگین می کند ، که می تواند اشکال در برنامه هایی باشد که فضا و وزن از عوامل مهمی مانند سیستم های هوافضا یا سیستم قدرت قابل حمل هستند.
برنامه های واقعی - برنامه های جهانی
در بخش صنعتی ، راکتورهای اشباع شده به طور گسترده در سیستم های قدرت DC برای الکتروپل کردن و جوشکاری استفاده می شوند. در الکتروپلینگ ، یک جریان DC پایدار برای اطمینان از یک پوشش یکنواخت در قطعه کار لازم است. از یک راکتور اشباع می توان برای تنظیم جریان استفاده کرد و کیفیت آبکاری مداوم را ارائه می دهد. در جوشکاری ، جریان برای دستیابی به جوش خوب باید دقیقاً کنترل شود. از یک راکتور اشباع شده می توان برای تنظیم جریان جوش بر اساس نوع مواد جوش داده شده و پارامترهای جوش استفاده کرد.
در زمینه انرژی تجدید پذیر ، سیستم های قدرت DC به ویژه در برنامه های انرژی خورشیدی و باد به طور فزاینده ای اهمیت می دهند. راکتورهای اشباع شده می توانند در این سیستم ها برای تنظیم خروجی DC از پانل های خورشیدی یا توربین های بادی استفاده شوند. به عنوان مثال ، در یک سیستم انرژی خورشیدی ، جریان خروجی پانل های خورشیدی بسته به شدت نور خورشید می تواند متفاوت باشد. از یک راکتور اشباع شده می توان برای تثبیت جریان قبل از تغذیه در سیستم ذخیره سازی باتری یا شبکه استفاده کرد.
راکتورهای مرتبط
هنگام در نظر گرفتن استفاده از راکتورهای اشباع در مدارهای DC ، همچنین ارزش کاوش در انواع مرتبط با راکتورها را دارد. به عنوان مثال ،راکتور متغیرتوانایی تنظیم واکنش با توجه به الزامات خاص مدار را ارائه می دهد. این می تواند در مدارهای DC مفید باشد که شرایط جریان یا ولتاژ با گذشت زمان متفاوت باشد.
درراکتور خروجیگزینه دیگری است این برنامه برای محافظت از بار در برابر سنبله های ولتاژ و هارمونیک در خروجی منبع تغذیه طراحی شده است. در یک مدار DC ، از یک راکتور خروجی می توان در رابطه با یک راکتور اشباع استفاده کرد تا محافظت بیشتری داشته باشد و عملکرد کلی مدار را بهبود بخشد.
درراکتور رزونانس موازیمی توان برای ایجاد یک مدار رزونانس در یک سیستم DC استفاده کرد. این می تواند برای تصحیح فاکتور قدرت یا برای فیلتر کردن فرکانس های خاص از جریان DC استفاده شود.
پایان
در نتیجه ، در حالی که استفاده از راکتورهای اشباع شده در مدارهای DC ممکن است به اندازه مدارهای AC رایج نباشد ، مطمئناً برنامه های معتبری وجود دارد که می توانند مزایای قابل توجهی را ارائه دهند. قابلیت اطمینان آنها ، قابلیت های بالای قدرت و هزینه و هزینه - اثربخشی آنها را برای بسیاری از کاربردهای انرژی صنعتی و تجدید پذیر به گزینه ای مناسب تبدیل می کند. با این حال ، محدودیت های آنها از نظر زمان و اندازه پاسخ باید هنگام انتخاب یک راه حل تنظیم کننده جریان ، با دقت در نظر گرفته شود.
اگر علاقه مند به کاوش در استفاده از راکتورهای اشباع شده در مدارهای DC خود هستید ، من شما را ترغیب می کنم تا در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید. تیم متخصصان ما می توانند اطلاعات مفصلی را در اختیار شما قرار دهند و به شما در انتخاب راکتور اشباع مناسب برای برنامه خود کمک کنند. این که آیا شما در بخش صنعتی ، زمینه انرژی تجدید پذیر یا هر صنعت دیگری که نیاز به تنظیم انرژی DC دارد ، هستیم ، ما برای کمک به شما اینجا هستیم.
منابع
- "تقویت کننده های مغناطیسی و راکتورهای اشباع" - کتابچه راهنمای مهندسی برق
- "برق الکترونیک: مبدل ها ، برنامه ها و طراحی" - Mohan ، Undeland و Robbins
- "سیستم های قدرت DC: طراحی و تجزیه و تحلیل" - WhitePapers صنعت مختلف