Energoelektronika
Energoelektronika, będąca częścią elektroniki przemysłowej, koncentruje się na zastosowaniach układów elektronicznych dużej mocy, w szczególności w regulowanych napędach elektrycznych. Zajmuje się analizą, projektowaniem, sterowaniem i wytwarzaniem urządzeń półprzewodnikowych oraz układów energoelektronicznych.
Układ Energoelektroniczny
Układ energoelektroniczny składa się z przekształtników energoelektronicznych oraz układu sterującego, który może być realizowany przez mikrokontrolery, DSP lub FPGA. Umożliwiają one stosowanie zaawansowanych algorytmów sterowania, co jest kluczowe w nowoczesnych systemach napędowych.
Rodzaje Przekształtników Energoelektronicznych
Wśród przekształtników energoelektronicznych wyróżnia się:
- Prostowniki (AC/DC)
- Choppery (DC/DC)
- Falowniki (DC/AC)
- Przemienniki częstotliwości (AC/AC)
Historia Energoelektroniki
Początki energoelektroniki sięgają przełomu XIX i XX wieku. Kluczowe wynalazki to:
- 1895 – mostek Graetza
- 1901 – prostownik rtęciowy
- 1923 – tyratron
- 1933 – ignitron
- 1948 – wynalezienie tranzystora, co zainicjowało rozwój energoelektroniki półprzewodnikowej
Od lat 80. XX wieku rozwój technologii, w tym tranzystorów IGBT, pozwolił na znaczące zwiększenie efektywności i możliwości przekształtników.
Normalizacja w Energoelektronice
W Polsce normalizacja przyrządów półprzewodnikowych mocy i urządzeń energoelektronicznych prowadzona była do 1993 roku przez Komisję Przekształtników Energetycznych, a od 1994 roku przez Normalizacyjną Komisję ds. Energoelektroniki. Ustalono wiele norm dotyczących przyrządów i układów energoelektronicznych, które obowiązują do dziś.
Międzynarodowa Normalizacja
Na poziomie międzynarodowym, normalizacją zajmują się komitety techniczne Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC), w tym TC47 i TC22, które opracowują zalecenia dotyczące terminologii, charakterystyk oraz metod badań.
Zastosowania Energoelektroniki
Energoelektronika znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach, takich jak:
- Podstacje trakcyjne
- Napędy elektryczne
- Elektroenergetyka
- Górnictwo
- Transport publiczny (lokomotywy, tramwaje)
- Spawalnictwo i elektronika (zasilacze impulsowe)
- Urządzenia AGD i UPS
- Układy przekształtnikowe w pojazdach elektrycznych