วิธีสร้างระบบเครื่องส่งสัญญาณ AC แบบยืดหยุ่นโดยใช้ปฏิกิริยาของไทริสเตอร์สวิตช์

FACTS เป็นคำย่อของ Flexible AC Transmitter System ระบบส่ง AC แบบยืดหยุ่น (FACTS) ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของกริด AC IEEE กำหนด FACTS ว่าเป็นระบบส่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับที่รวมเอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและตัวควบคุมแบบคงที่อื่น ๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการควบคุมและความสามารถในการถ่ายโอนพลังงาน ก่อนหน้านี้เราได้กล่าวถึง“ ความต้องการข้อเท็จจริงและประเภท '

พวกเขาปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าและประสิทธิภาพการส่งตั้งแต่รุ่นจนถึงการส่งผ่านไปยังผู้บริโภคส่วนตัวและอุตสาหกรรม ในบทความนี้เราจะพูดถึงระบบเครื่องส่งสัญญาณ AC แบบยืดหยุ่นโดยใช้ไทริสเตอร์สวิตช์

ระบบเครื่องส่ง AC แบบยืดหยุ่นโดยใช้ TSR

ระบบเครื่องส่ง AC แบบยืดหยุ่น (FACTS) ประกอบด้วยอุปกรณ์คงที่ที่ใช้สำหรับ เกียร์ AC ของสัญญาณไฟฟ้า ใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการควบคุมและเพิ่มความสามารถในการถ่ายโอนกำลังของระบบส่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ โครงการนี้สามารถปรับปรุงได้โดยใช้ วิธีการควบคุมมุมยิง เพื่อการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ราบรื่น

ระบบเครื่องส่งสัญญาณ AC แบบยืดหยุ่นช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของกริด AC และลดต้นทุนการจัดส่งพลังงาน พวกเขายังเพิ่มคุณภาพของการส่งผ่านและประสิทธิภาพของการส่งกำลัง

แผนภาพบล็อกระบบเครื่องส่งสัญญาณ AC แบบยืดหยุ่น

วิธีนี้ใช้ในขณะชาร์จสายส่งหรือเมื่อมีโหลดต่ำที่ปลายเครื่องรับ เมื่อมีโหลดต่ำหรือไม่มีโหลดกระแสไฟฟ้าต่ำมากจะไหลผ่านสายส่งและความจุแบ่งในสายส่งจะมีความโดดเด่น สิ่งนี้ทำให้เกิดการขยายแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าปลายทางของเครื่องรับอาจเพิ่มเป็นสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าปลายทางที่ส่ง

เพื่อชดเชยสิ่งนี้ ตัวเหนี่ยวนำแบบปัด จะเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติผ่านสายส่ง ในระบบนี้เวลานำระหว่างพัลส์แรงดันไฟฟ้าศูนย์และพัลส์กระแสศูนย์ที่สร้างขึ้นอย่างถูกต้องโดยแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการที่เหมาะสมจะถูกป้อนเข้ากับพินขัดจังหวะสองตัวของไมโครคอนโทรลเลอร์

ประเภทของตัวควบคุมระบบเครื่องส่งสัญญาณ AC แบบยืดหยุ่น

• ซีรี่ส์คอนโทรลเลอร์
• ตัวควบคุม Shunt
• คอนโทรลเลอร์ซีรีส์รวม
• ซีรีย์รวม - Shunt Controller

ประเภทของ FACTS Controllers

ไทริสเตอร์

ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สี่ชั้นสามขั้ว ทั้งสี่ชั้นถูกสร้างขึ้นโดยเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p และ n ชนิดอื่น จึงสร้างอุปกรณ์เชื่อมต่อ p-n อุปกรณ์นี้เรียกอีกอย่างว่า สวิตช์ควบคุมซิลิคอน (SCS) เนื่องจากเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนอยู่ในนั้นและเป็นอุปกรณ์ bistable

สัญลักษณ์ไทริสเตอร์

ไทริสเตอร์ เป็นอุปกรณ์ทิศทางเดียวและสามารถทำงานเป็นสวิตช์วงจรเปิดหรือเป็นไดโอดแก้ไข ขั้วทั้งสามของไทริสเตอร์มีชื่อเป็นขั้วบวก (A) แคโทด (K) และประตู (G)

แอโนดเป็นบวกแคโทดเป็นลบและประตูถูกใช้เพื่อควบคุมสัญญาณอินพุต มีสองจุดเชื่อมต่อ p-n ที่สามารถเปิดและปิดได้ในอัตราที่รวดเร็ว ต่อไปนี้แสดงชั้นและขั้วของไทริสเตอร์พร้อมสัญลักษณ์

ไทริสเตอร์

ไทริสเตอร์มีสถานะการทำงานพื้นฐานสามประการ

• การบล็อกย้อนกลับ
• การบล็อกไปข้างหน้า
• การดำเนินการไปข้างหน้า

การบล็อกย้อนกลับ: ในโหมดการทำงานนี้ไทริสเตอร์จะบล็อกกระแสในทิศทางเดียวกับไดโอดไบแอสย้อนกลับ

การบล็อกไปข้างหน้า: ในโหมดการทำงานนี้ไทริสเตอร์จะบล็อกการนำกระแสไปข้างหน้าซึ่งปกติจะถูกส่งโดยไดโอดไบอัสไปข้างหน้า

การดำเนินการไปข้างหน้า: ในโหมดการทำงานนี้ไทริสเตอร์ถูกกระตุ้นให้เป็นการนำ จะดำเนินการต่อไปจนกว่ากระแสข้างหน้าจะลดลงต่ำกว่าระดับเกณฑ์ที่เรียกว่า 'การถือครองปัจจุบัน'

เครื่องปฏิกรณ์แบบไทริสเตอร์สวิทช์

ถึง ไทริสเตอร์เปลี่ยนเครื่องปฏิกรณ์ ใช้ในระบบส่งกำลังไฟฟ้า เป็นรีแอคแตนซ์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยมีค่าไทริสเตอร์แบบสองทิศทาง ค่าของไทริสเตอร์คือการควบคุมเฟสซึ่งช่วยให้สามารถปรับค่าของพลังงานปฏิกิริยาที่ส่งมอบให้ตรงตามเงื่อนไขของระบบที่เปลี่ยนแปลงได้

TSR สามารถใช้เพื่อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นบนสายส่งที่โหลดเบา กระแสใน TSR แตกต่างกันไปจากค่าสูงสุดถึงศูนย์โดยเปลี่ยนมุมหน่วงเวลาการยิง

TSR สามารถใช้เพื่อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นบนสายส่งที่โหลดเบา กระแสใน TSR แตกต่างกันไปจากค่าสูงสุดถึงศูนย์โดยเปลี่ยนมุมหน่วงเวลาการยิง

วงจรต่อไปนี้แสดงวงจร TSR เมื่อกระแสไหลเครื่องปฏิกรณ์จะถูกควบคุมโดยมุมยิงของไทริสเตอร์ ในทุกๆครึ่งรอบไทริสเตอร์จะสร้างพัลส์ทริกเกอร์ผ่านวงจรควบคุม

เครื่องปฏิกรณ์แบบไทริสเตอร์สวิทช์

วงจร TSR

ถึง ไทริสเตอร์เปลี่ยนเครื่องปฏิกรณ์ คือการประกอบสามเฟสซึ่งเชื่อมต่อในการจัดเรียงเดลต้าเพื่อให้มีการยกเลิกฮาร์มอนิกบางส่วน เครื่องปฏิกรณ์ไธริสเตอร์หลักแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยให้วาล์วไทริสเตอร์เชื่อมต่อระหว่างทั้งสองซีก

TSR วงจร

สิ่งนี้ช่วยปกป้องวงจรวาล์วเครื่องปฏิกรณ์ไทริสเตอร์จากความเสียหายอันเนื่องมาจากไฟแฟลชและฟ้าผ่า

เครื่องปฏิกรณ์ไธริสเตอร์หลักแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยให้วาล์วไทริสเตอร์เชื่อมต่อระหว่างทั้งสองซีก สิ่งนี้ช่วยปกป้องวงจรวาล์วเครื่องปฏิกรณ์ไทริสเตอร์จากความเสียหายอันเนื่องมาจากไฟแฟลชและฟ้าผ่า

หลักการดำเนินงาน

กระแสไฟฟ้าในไทริสเตอร์แตกต่างกันไปจากค่าสูงสุดถึงศูนย์โดยการเปลี่ยนมุมหน่วงการยิง (α) ถูกกำหนดให้เป็นมุมหน่วงเวลาจากจุดที่แรงดันไฟฟ้ากลายเป็นบวกไปยังจุดที่วาล์วไทริสเตอร์เปิดอยู่และกระแสไฟฟ้าเริ่มไหล

กระแสไฟฟ้าสูงสุดจะได้รับเมื่อαคือ 90o ณ จุดนี้ TCR ได้รับการกล่าวถึงว่าเป็นการนำไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ กระแส RMS กำหนดโดย

Itcr-max = Vsvc / 2πfLtcr

ที่ไหน

Vsvc คือค่า RMS ของแรงดันไฟฟ้าแบบ line to line bus bar

Ltcr เป็นตัวแปลงสัญญาณ TCR ทั้งหมดสำหรับเฟส

รูปคลื่นด้านล่างคือแรงดันและกระแสของ TCR

การดำเนินการ TSR

ข้อดีของไทริสเตอร์

• สามารถรองรับกระแสไฟฟ้าได้สูง
• สามารถรองรับไฟฟ้าแรงสูงได้

การใช้ไทริสเตอร์

• ใช้ในการส่งกำลังไฟฟ้า
• ใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อควบคุมกำลังเอาต์พุตแบบสลับ
• ใช้ในอินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับ

การประยุกต์ใช้ข้อเท็จจริง

• ใช้เพื่อควบคุมการไหลของพลังงาน
• การลดการสั่นของระบบไฟฟ้า
• ลดต้นทุนการสร้าง
• เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าคงที่
• แอปพลิเคชั่น HVAC (การระบายความร้อนและเครื่องปรับอากาศ)
• การลดการสั่นไหว

ฉันหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดของระบบส่งกำลัง AC แบบยืดหยุ่นจากบทความข้างต้น หากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือเกี่ยวกับโครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์โปรดทิ้งไว้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง