Силовая электроника — это инженерное исследование преобразования электрической энергии из одной формы в другую. При среднемировом уровне в 12 миллиардов киловатт каждый час каждого дня в году более 80% вырабатываемой энергии перерабатывается с помощью электронных систем той или иной формы. Во время этого процесса преобразования тратится много энергии из-за низкой эффективности. Предполагается, что мощность, потраченная впустую на настольных ПК, проданных за один год, эквивалентна семнадцати электростанциям по 500 МВт! Поэтому очень важно повысить эффективность этих систем преобразования энергии. По оценкам, благодаря широкому использованию эффективных и экономически эффективных технологий силовой электроники, в мире может наблюдаться снижение энергопотребления на 35%. Детальнее об этих системах можно узнать по ссылке https://oao-sozvezdie.ru/

Электрические машины и приводы

Электрическая машина — это электромеханическое устройство преобразования энергии, которое обрабатывает и подает мощность на нагрузку. Та же электрическая машина может работать в качестве двигателя для преобразования электрической энергии в механическую мощность или в качестве генератора для преобразования механической энергии в электрическую мощность. Она в сочетании с силовым электронным преобразователем и соответствующим контроллером обеспечивает привод двигателя. Силовой электронный преобразователь изготовлен из полупроводниковых устройств и управляет потоком большой мощности от источника к входным клеммам двигателя. Достижения в технологии силовых полупроводников за последние несколько десятилетий позволили разработать компактные, эффективные и надежные электроприводы постоянного и переменного тока.

Контроллер состоит из микроконтроллера или процессора цифровых сигналов и соответствующей малой сигнальной электроники. Функция контроллера заключается в обработке пользовательских команд и различных сигналов обратной связи датчиков для генерации сигналов переключения затвора для полупроводниковых переключателей преобразователя мощности в соответствии с алгоритмом управления двигателем. Сигналы датчика включают положение ротора машины, фазные токи, напряжение на шине инвертора и выходные данные температуры машины и инвертора. Защита от неисправностей и диагностика также является частью алгоритма контроллера двигателя.

Исследования в области электрических машин и приводов направлены на оптимизацию конструкции с использованием 2D и 3D конечно-элементного анализа, а также на разработку систем на уровне систем с учетом эксплуатационных требований и возможностей управления. Исследование является многогранным в поисках инноваций в конфигурации машины, концепции управления двигателем, идентификации параметров, а также анализ шума и вибрации. Моторные приводы предназначены для того, чтобы сделать систему более эффективной, отказоустойчивой, бесперебойной в работе, меньшей по размеру и согласованной с приложениями. Инструменты моделирования и разработки разрабатываются, чтобы помочь проектированию машин и стимулировать усилия по разработке. Особое внимание в исследованиях уделяется машинам и приводам с постоянным магнитом и магнитного типа.

Системы электромобилей

В течение одного столетия личный транспорт перешел от лошадей и багги к почти миллиарду частных автомобилей. Прогнозируется, что потребность в личной мобильности будет расти еще быстрее, поскольку большое число людей в развивающихся странах избавляется от нищеты и требует транспорта. Выбросы от автомобилей, работающих на нефти, забивают наш воздух и способствуют глобальному потеплению. По всем этим причинам поиск альтернативы нефти для частного транспорта является обязательным условием. Хотя несколько альтернатив могут привести в движение автомобиль, сегодня доступна только одна: электричество.

С введением электрической тяги в автомобиле вводится совершенно новая трансмиссия, требующая многодисциплинарных исследований компонентов системы. Система электромобиля состоит из электродвигателя, силовых электронных преобразователей и устройств накопления энергии, таких как аккумуляторы. Кроме того, вся система должна быть оптимизирована для максимизации общей эффективности системы. Наконец, чтобы уменьшить общие транспортные выбросы, устройство накопления энергии транспортного средства следует перезаряжать в моменты, когда производство электроэнергии в сети является наиболее эффективным и экологически чистым.

ИС для управления питанием

Микросхемы управления питанием используются для точного управления потоком энергии в портативных и портативных устройствах, таких как усилители мощности сотовых телефонов и светодиодный дисплей, процессор, DRAM, графика, высокоскоростной ввод-вывод и USB. Кроме того, пониженное напряжение или другие неисправности контролируются, чтобы предотвратить повреждение системы. Функция плавного пуска снижает нагрузку на компоненты блока питания и повышает надежность продукта. Реализация, как правило, осуществляется с использованием аналоговых интегральных схем, но существует сильная тенденция двигаться в направлении реализации цифровых или смешанных сигналов.

Силовые полупроводниковые приборы

Силовые полупроводниковые устройства — это полупроводниковые устройства, используемые в качестве переключателей или выпрямителей в силовых электронных схемах (например, в импульсных источниках питания). Их также называют силовыми устройствами или, когда они используются в интегральных схемах, называются силовыми ИС.

Электроэнергетические системы состоят из определенных компонентов. перечень можно найти по ссылке https://oao-sozvezdie.ru/catalog/101011005-mikrosxemy_upravleniya_fazoy/ Они вырабатывают электрическую энергию и передают эту энергию потребителям. Современная электроэнергетическая система имеет в основном шесть основных компонентов: 1) электростанции, которые вырабатывают электроэнергию, 2) трансформаторы, которые повышают или понижают напряжения по мере необходимости, 3) линии электропередачи для передачи энергии, 4) подстанции, на которых снижается напряжение 5) распределительные линии и 6) распределительные трансформаторы, которые понижают напряжение до уровня, необходимого для бытового оборудования. Производство и передача электроэнергии относительно эффективны и недороги, хотя, в отличие от других видов энергии, электроэнергию нелегко хранить, и, следовательно, ее необходимо производить на основе спроса.