Podstawowe komponenty energoelektroniczne. Przegląd rozwiązań

W branży energoelektronicznej powstaje coraz więcej innowacyjnych podzespołów o dużej mocy. To automatycznie rodzi potrzebę produkowania nowych komponentów regulujących ich pracę i odpowiedzialnych za racjonalne gospodarowanie energią, by zwiększyć bezpieczeństwo całego systemu. Opisujemy kilka przykładowych komponentów energoelektronicznych, które pełnią bardzo istotną rolę w usprawnianiu pracy systemów.

Charakterystyka i funkcje półprzewodników w energoelektronice

Półprzewodniki to jedne z najważniejszych komponentów w systemach energoelektronicznych. Należą do nich między innymi tyrystory i diody: z tych pierwszych konstruuje się prostowniki sterowalne, a z drugich prostowników niesterowalne. Elementy te umożliwiają przewodzenie prądu, a tyrystory ponadto zmianę wartości napięcia. Dzięki nim można scalać oraz równolegle łączyć bloki mocy.

W branży fotowoltaicznej coraz częściej stosowane są złożone z akumulatorów magazyny energii. Te komponenty energoelektroniczne pozwalają na przechwycenie nadwyżek mocy, żeby wykorzystać je w okresie niedoborów energii. Jednym słowem, są one niezbędne do tego, aby stabilizować sieć prądu stałego i zmiennego w stanach dynamicznego obciążenia oraz kompensować straty energii na farmach fotowoltaicznych. Modułowa struktura magazynów energii pozwala na dalszą rozbudowę systemu.

Rola przekształtników w energoelektronice

Równie istotnymi komponentami energoelektronicznymi są przekształtniki takie, jak: falowniki i prostowniki dostępne w ofercie producenta podzespołów energoelektronicznych Markel, choppery oraz przemienniki częstotliwości. Zadaniem prostownika jest przekształcenie przemiennego napięcia (AC/DC) na napięcie stałe. Prostowniki dzielimy na niesterowalne oraz sterowalne zmieniające wartość przetwarzanego napięcia.

Z kolei falownik mocy jest przekształtnikiem mocy działającym odwrotnie niż prostownik, ponieważ zmienia on prąd stały na przemienny. Umożliwia powstanie zjawiska falowania, które opiera się na przekazywaniu energii z obwodu napięcia stałego do obwodu napięcia przemiennego. Ich sterowanie odbywa się za sprawą procesów sygnałowych. Falowniki mocy znajdują zastosowanie między innymi w systemach klimatyzacji, wielu maszynach przemysłowych oraz urządzeniach, w których musi odbywać się regulacja obrotów czy zmiana kierunku wirowania.