পাওয়ার সিস্টেমে কনভার্টার ডিভাইস

বিদ্যুৎ কেন্দ্রে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন হয় এবং প্রধানত সরবরাহের ফ্রিকোয়েন্সি সহ বিকল্প কারেন্টের আকারে বিতরণ করা হয়। যদিও একটি বড় সংখ্যা বিদ্যুৎ গ্রাহকদের শিল্পে তার বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য অন্যান্য ধরণের বিদ্যুতের প্রয়োজন হয়।

প্রায়শই প্রয়োজন:

• ডি.সি. (ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এবং ইলেক্ট্রোলাইসিস বাথ, সরাসরি বর্তমান বৈদ্যুতিক ড্রাইভ, বৈদ্যুতিক পরিবহন এবং উত্তোলন ডিভাইস, বৈদ্যুতিক ঢালাই ডিভাইস);

• বিবর্তিত বিদ্যুৎ অ-শিল্প ফ্রিকোয়েন্সি (আবেশ উত্তাপন, পরিবর্তনশীল গতি এসি ড্রাইভ)।

এই সংযোগে, অলটারনেটিং কারেন্টকে ডাইরেক্ট (রেক্টিফায়েড) কারেন্টে রূপান্তরিত করা বা এক ফ্রিকোয়েন্সির অল্টারনেটিং কারেন্টকে অন্য ফ্রিকোয়েন্সির অল্টারনেটিং কারেন্টে রূপান্তর করার প্রয়োজন হয়। বৈদ্যুতিক পাওয়ার ট্রান্সমিশন সিস্টেমে, একটি থাইরিস্টর ডিসি ড্রাইভে, ব্যবহারের বিন্দুতে সরাসরি কারেন্টকে বিকল্প কারেন্টে (কারেন্ট ইনভার্সন) রূপান্তর করতে হবে।

এই উদাহরণগুলি এমন সমস্ত ক্ষেত্রে কভার করে না যেখানে বৈদ্যুতিক শক্তির এক প্রকার থেকে অন্য প্রকারে রূপান্তর প্রয়োজন।উত্পাদিত সমস্ত বিদ্যুতের এক তৃতীয়াংশেরও বেশি অন্য ধরণের শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, যে কারণে প্রযুক্তিগত অগ্রগতি মূলত রূপান্তর ডিভাইসের (রূপান্তরকারী সরঞ্জাম) সফল বিকাশের সাথে সম্পর্কিত।

প্রযুক্তি রূপান্তর ডিভাইসের শ্রেণীবিভাগ

রূপান্তরকারী ডিভাইসগুলির প্রধান প্রকার

দেশের শক্তির ভারসাম্যে প্রযুক্তিগত ডিভাইসগুলিকে রূপান্তরিত করার অংশ একটি উল্লেখযোগ্য স্থান দখল করে আছে। অর্ধপরিবাহী রূপান্তরকারীর সুবিধা, অন্যান্য ধরনের রূপান্তরকারীর তুলনায়, অনস্বীকার্য। প্রধান সুবিধা হল নিম্নলিখিত:

— সেমিকন্ডাক্টর কনভার্টারগুলির উচ্চ নিয়ন্ত্রণ এবং শক্তি বৈশিষ্ট্য রয়েছে;

- ছোট মাত্রা এবং ওজন আছে;

- অপারেশনে সহজ এবং নির্ভরযোগ্য;

- পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটে স্রোতের যোগাযোগহীন সুইচিং প্রদান করুন।

এই সুবিধাগুলির জন্য ধন্যবাদ, সেমিকন্ডাক্টর কনভার্টারগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়: অ লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যা, রাসায়নিক শিল্প, রেলওয়ে এবং নগর পরিবহন, লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যা, যান্ত্রিক প্রকৌশল, শক্তি এবং অন্যান্য শিল্প।

আমরা প্রধান ধরনের রূপান্তর ডিভাইসের সংজ্ঞা দেব।

রেকটিফায়ার এটি AC ভোল্টেজকে DC ভোল্টেজে রূপান্তর করার জন্য একটি ডিভাইস (U ~ → U =)।

একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদলকে সরাসরি ভোল্টেজকে বিকল্প ভোল্টেজে রূপান্তর করার জন্য একটি ডিভাইস বলা হয় (U = → U ~)।

একটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার একটি ফ্রিকোয়েন্সির বিকল্প ভোল্টেজকে অন্য ফ্রিকোয়েন্সির (Uf1→Uf2) বিকল্প ভোল্টেজে রূপান্তর করতে কাজ করে।

একটি এসি ভোল্টেজ কনভার্টার (নিয়ন্ত্রক) লোডের সরবরাহকৃত ভোল্টেজ পরিবর্তন (নিয়ন্ত্রিত) করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যেমন একটি পরিমাণের AC ভোল্টেজকে অন্য পরিমাণের AC ভোল্টেজে রূপান্তর করে (U1 ~ → U2 ~)।

এখানে প্রযুক্তি রূপান্তর ডিভাইসগুলির সর্বাধিক ব্যবহৃত প্রকারগুলি রয়েছে... প্রত্যক্ষ কারেন্টের মাত্রা, রূপান্তরকারী পর্যায়গুলির সংখ্যা, ভোল্টেজ বক্ররেখার আকৃতি ইত্যাদি রূপান্তর (নিয়ন্ত্রিত) করার জন্য ডিজাইন করা অনেকগুলি রূপান্তর ডিভাইস রয়েছে৷

উপাদান বেস রূপান্তরকারী ডিভাইসের সংক্ষিপ্ত বৈশিষ্ট্য

সমস্ত রূপান্তরকারী ডিভাইস, বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ডিজাইন করা, অপারেশনের একটি সাধারণ নীতি রয়েছে, যা বৈদ্যুতিক ভালভের পর্যায়ক্রমিক সুইচিং চালু এবং বন্ধ করার উপর ভিত্তি করে। বর্তমানে, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি বৈদ্যুতিক ভালভ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। সর্বাধিক ব্যবহৃত ডায়োড, thyristors, triacs এবং পাওয়ার ট্রানজিস্টরকী মোডে কাজ করে।

1. ডায়োডগুলি একতরফা পরিবাহিতা সহ একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটের দুই-ইলেকট্রোড উপাদানগুলির প্রতিনিধিত্ব করে। একটি ডায়োডের পরিবাহিতা প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের মেরুত্বের উপর নির্ভর করে। সাধারণত, ডায়োডগুলিকে নিম্ন-শক্তির ডায়োড (অনুমতিযোগ্য গড় বর্তমান Ia ≤ 1A), মাঝারি-শক্তির ডায়োড (Ia = 1 — 10A যোগ করা) এবং উচ্চ-শক্তির ডায়োড (Ia ≥ 10A যোগ করা) এ বিভক্ত করা হয়। তাদের উদ্দেশ্য অনুসারে, ডায়োডগুলিকে নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি (fadd ≤ 500 Hz) এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি (fdop> 500 Hz) এ ভাগ করা হয়েছে।

রেকটিফায়ার ডায়োডগুলির প্রধান পরামিতিগুলি হল সর্বোচ্চ গড় সংশোধন করা কারেন্ট, Ia সংযোজন, A, এবং সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ, Ubmax, B, যা ডায়োডের ক্রিয়াকলাপের বিঘ্ন ঘটার আশঙ্কা ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে।

মাঝারি এবং উচ্চ শক্তির রূপান্তরকারীগুলিতে শক্তিশালী (তুষারপাত) ডায়োড প্রয়োগ করুন। এই ডায়োডগুলির কিছু নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে কারণ তারা উচ্চ স্রোত এবং উচ্চ বিপরীত ভোল্টেজে কাজ করে, যার ফলে p-n জংশনে উল্লেখযোগ্য পাওয়ার রিলিজ হয়।তাই কার্যকর শীতল পদ্ধতি এখানে প্রদান করা উচিত.

পাওয়ার ডায়োডগুলির আরেকটি বৈশিষ্ট্য হ'ল আকস্মিক লোড ড্রপ, স্যুইচিং এবং থেকে উদ্ভূত স্বল্পমেয়াদী ওভারভোল্টেজ থেকে রক্ষা করা প্রয়োজন। জরুরী মোড.

ওভারভোল্টেজ থেকে পাওয়ার সাপ্লাই ডায়োডের সুরক্ষার মধ্যে রয়েছে সম্ভাব্য বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের স্থানান্তর p-n — ভূপৃষ্ঠের এলাকা থেকে বাল্কে একটি রূপান্তর। এই ক্ষেত্রে, ভাঙ্গনের একটি তুষারপাতের চরিত্র রয়েছে এবং ডায়োডগুলিকে তুষারপাত বলা হয়। এই জাতীয় ডায়োডগুলি স্থানীয় অঞ্চলগুলিকে অতিরিক্ত গরম না করেই যথেষ্ট বড় বিপরীত কারেন্ট পাস করতে সক্ষম।

কনভার্টার ডিভাইসগুলির সার্কিটগুলি বিকাশ করার সময়, একটি একক ডায়োডের সর্বাধিক অনুমোদিত মান অতিক্রম করে একটি সংশোধন করা বর্তমান প্রাপ্ত করার প্রয়োজন হতে পারে। এই ক্ষেত্রে, একই ধরণের ডায়োডগুলির সমান্তরাল সংযোগটি গ্রুপে অন্তর্ভুক্ত ডিভাইসগুলির ধ্রুবক স্রোত সমান করার জন্য ব্যবস্থা গ্রহণের সাথে ব্যবহৃত হয়। মোট অনুমোদনযোগ্য বিপরীত ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য, ডায়োডের সিরিজ সংযোগ ব্যবহার করা হয়। একই সময়ে, বিপরীত ভোল্টেজের অসম বন্টন বাদ দেওয়ার জন্য ব্যবস্থা প্রদান করা হয়।

সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল বর্তমান-ভোল্টেজ (VAC) বৈশিষ্ট্য। সেমিকন্ডাক্টর গঠন এবং ডায়োড চিহ্ন চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1, ক, খ. ডায়োডের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের বিপরীত শাখা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1, c (একটি তুষারপাত ডায়োডের বক্ররেখা 1 — I — V বৈশিষ্ট্য, বক্ররেখা 2 — I — V একটি প্রচলিত ডায়োডের বৈশিষ্ট্য)।

ভাত। 1 — ডায়োড কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের প্রতীক এবং বিপরীত শাখা।

থাইরিস্টরস এটি একটি চার-স্তর অর্ধপরিবাহী ডিভাইস যার দুটি স্থিতিশীল অবস্থা রয়েছে: নিম্ন পরিবাহিতা (থাইরিস্টর বন্ধ) এবং উচ্চ পরিবাহিতা (থাইরিস্টর খোলা)। একটি স্থিতিশীল অবস্থা থেকে অন্য অবস্থার রূপান্তর বাহ্যিক কারণগুলির ক্রিয়াকলাপের কারণে হয়। প্রায়শই, একটি থাইরিস্টর আনলক করতে, এটি ভোল্টেজ (কারেন্ট) বা আলো (ফটোথাইরিস্টর) দ্বারা প্রভাবিত হয়।

ডায়োড thyristors (dynistors) এবং triode thyristors নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোড পার্থক্য. পরেরগুলি একক-স্তর এবং দ্বি-স্তরে বিভক্ত।

একক-অ্যাকশন থাইরিস্টরগুলিতে, গেট সার্কিটে শুধুমাত্র থাইরিস্টর টার্ন-অফ অপারেশন করা হয়। থাইরিস্টর একটি ইতিবাচক অ্যানোড ভোল্টেজ এবং কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডে একটি কন্ট্রোল পালসের উপস্থিতি সহ খোলা অবস্থায় যায়। অতএব, থাইরিস্টরের প্রধান স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হ'ল এটিতে একটি ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের উপস্থিতিতে গুলি চালানোর সময় নির্বিচারে বিলম্বের সম্ভাবনা। অ্যানোড-ক্যাথোড ভোল্টেজের পোলারিটি পরিবর্তন করে একটি একক-অপারেশন থাইরিস্টর (পাশাপাশি একটি ডাইনিস্টর) লক করা হয়।

ডুয়াল ডিউটি ​​থাইরিস্টর কন্ট্রোল সার্কিটকে থাইরিস্টর আনলক এবং লক করতে দেয়। কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডে বিপরীত পোলারিটির একটি কন্ট্রোল পালস প্রয়োগ করে লকিং করা হয়।

এটি লক্ষ করা উচিত যে শিল্পটি হাজার হাজার অ্যাম্পিয়ারের অনুমতিযোগ্য স্রোত এবং কিলোভোল্টের এক ইউনিটের অনুমতিযোগ্য ভোল্টেজের জন্য একক-ক্রিয়া থাইরিস্টর তৈরি করে। বিদ্যমান ডাবল-অ্যাকশন থাইরিস্টরগুলির একক-অ্যাকশন (ইউনিট এবং দশ অ্যাম্পিয়ার) এবং নিম্ন অনুমোদিত ভোল্টেজের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম অনুমোদিত স্রোত রয়েছে। এই ধরনের থাইরিস্টরগুলি রিলে সরঞ্জাম এবং কম-পাওয়ার কনভার্টার ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

ডুমুরে।2 থাইরিস্টরের প্রচলিত উপাধি, অর্ধপরিবাহী কাঠামোর পরিকল্পিত এবং থাইরিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য দেখায়। A, K, UE অক্ষরগুলি যথাক্রমে অ্যানোড, ক্যাথোড এবং থাইরিস্টর নিয়ন্ত্রণ উপাদানের আউটপুট নির্দেশ করে।

কনভার্টার সার্কিটে থাইরিস্টরের পছন্দ এবং এর অপারেশন নির্ধারণকারী প্রধান পরামিতিগুলি হল: অনুমোদনযোগ্য ফরোয়ার্ড কারেন্ট, আইএ অ্যাডিটিভ, এ; বন্ধ অবস্থায় অনুমোদনযোগ্য ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ, Ua max, V, অনুমোদনযোগ্য বিপরীত ভোল্টেজ, Ubmax, V।

থাইরিস্টরের সর্বাধিক ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ, কনভার্টার সার্কিটের অপারেটিং ক্ষমতা বিবেচনা করে, প্রস্তাবিত অপারেটিং ভোল্টেজের বেশি হওয়া উচিত নয়।

ভাত। 2 — থাইরিস্টর প্রতীক, সেমিকন্ডাক্টর স্ট্রাকচার ডায়াগ্রাম এবং থাইরিস্টর কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য

একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার হল খোলা অবস্থায় থাইরিস্টরের হোল্ডিং কারেন্ট, আইএসপি, এ, ন্যূনতম ফরোয়ার্ড কারেন্ট, যার নিম্ন মানগুলিতে থাইরিস্টর বন্ধ হয়ে যায়; রূপান্তরকারীর সর্বনিম্ন অনুমোদিত লোড গণনা করার জন্য প্রয়োজনীয় প্যারামিটার।

অন্য ধরনের রূপান্তর ডিভাইস

Triacs (প্রতিসম thyristors) উভয় দিকে কারেন্ট সঞ্চালন. একটি ট্রায়াকের সেমিকন্ডাক্টর স্ট্রাকচারে পাঁচটি সেমিকন্ডাক্টর লেয়ার থাকে এবং থাইরিস্টরের চেয়ে জটিল কনফিগারেশন থাকে। p- এবং n-স্তরগুলির সংমিশ্রণ ব্যবহার করে একটি অর্ধপরিবাহী কাঠামো তৈরি করে যেখানে, বিভিন্ন ভোল্টেজের পোলারিটিতে, থাইরিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যের সরাসরি শাখার সাথে সম্পর্কিত শর্তগুলি পূরণ করা হয়।

বাইপোলার ট্রানজিস্টরকী মোডে কাজ করে।ট্রানজিস্টরের প্রধান সার্কিটে দ্বি-অপারেশনাল থাইরিস্টরের বিপরীতে, সুইচের সমগ্র পরিবাহী অবস্থা জুড়ে একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত বজায় রাখা প্রয়োজন। একটি সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণযোগ্য সুইচ একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টর দিয়ে উপলব্ধি করা যেতে পারে।

পিএইচ.ডি. কোলিয়াদা এল.আই.