Střídač

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Měnič ve fotovoltaické elektrárně v německém Speyeru

Střídač je druh měniče, který převádí stejnosměrné napětí resp. stejnosměrný proud na střídavé napětí resp. střídavý proud. Pokud je střídač napájen ze zdroje napětí, nazývá se také napěťový střídač. V případě napájení zdrojem proudu se jedná o proudový střídač. V dnešní době tvoří drtivou většinu napěťové střídače, takže toto rozlišení nebývá zpravidla nutné. Napěťový střídač může být složen z vypínatelných součástek, např. IGBT, IGCT nebo GTO tyristorů. Pro menší výkony lze použít také MOSFET. V době, kdy vypínatelné součástky nedosahovaly potřebných výkonů, používaly se rovněž tyristory vybavené komutačními obvody.

Střídač může pracovat také v obráceném režimu, kdy střídavý proud přeměňuje zpět na stejnosměrný. Toho se využívá např. v elektrických pohonech, kdy při brzdění (viz Elektrodynamická brzda) motor přeměňuje mechanickou energii na elektrickou a ta se přes střídač vrací zpět do zdroje (možnost rekuperace). Kromě toho lze zapojení střídače využít pro pulsní usměrňovač, kdy se střídavá strana střídače zapojí do sítě a výstupem je stejnosměrné napětí. Výhodou tohoto zapojení je při vhodném řízení usměrňovače téměř harmonický průběh odebíraného proudu a účiník blížící se 1.

Fotovoltaické střídače síťové (on grid)

Přeměňují velmi nestabilní a měkké stejnosměrné napětí z fotovoltaických panelů a starají se o jejich optimální využití a nastřídání do rozvodné sítě s využitím tz. MPPT bodu.

Dělíme je na jednofázové 230V AC ( jednotky kW)

nebo třífázové od jednotek do typicky 100 kW v sítích 400V AC (mají vestavěný 3f.transformátor)

nebo velké centrální střídače většinou stovky kilowat.Tyto střídače využívají speciální napěťové hladiny např. 290V, 315V, 375V.... AC většinou vytvořené VN transformatorem nachazejici se v jejich blízkosti .Tyto střídače se používají nejčastěji na velkých fotovoltaických elektrárnách.Napájecí napětí je stejnosměrné a může dosáhnout i k 1000V DC

střídače invertory DC/AC

Použití ve vozech,karavanech,jachtách slouží k získání střídavého napětí 230V z akumulatoru.Vykony se pohybují do jednotek kw s nízkou přetižitelnosťí a časem v řádu stovek milisekund.Jejich obdobou je fotovoltaicky ostrovni stridac.

Fotovoltaicke střídače ostrovní (off grid)

Využívají stejnosměrnou energii z akumulátorů nejčastěji 12V , 24V , 48V a přeměnují ji na běžně používanou střídavou síť u nás 50Hz 230V (jednotky kw) nebo i třífázovou 400V 50Hz(desítky kilowat).Výstupní napětí bývá obvykle sinusové, ale u jednofázových střídačů se používají i levnější řešení s méně vhodnějším obdélníkovým či lichoběžníkovým signálem.

Tyto ostrovní střídače se využívají místech kde není zavedena elektřina proto je nazýváme ostrovní a nebo tam kde je síť oddělena od distribuční.Oproti klasickým střídačům používaných v automobilech vynikají svojí robustností, hmotností a tím i vysokou přetižitelností.U kvalitních střídačů jejich přetižitelnost bývá typicky 200% po dobu desítek sekund .

Fotovoltaicke střídače též označované jako hybridní navíc umějí volitelně nabíjet akumulátory z Fotovoltaického pole ( fotovoltaických panelů) popřípadě jiného zdroje (větrná turbína,vodní turbína,TEG-termoelektrický generátor) a případné přebytky energie i dodávat do sítě pokud jsou touto funkcí vybaveny.

Jejich předností je, že jsou připojeny k síti 230v popřípadě druhé 230v z elektrocentrály a můžou volit mezi režimy napájení.Například vybitý akumulátor = nedostatek energie z fotovoltaickeho pole - přepojí by-pas bez přerušení dodavky do sítě.( to samé dokáží udělat i v případě jejich poruchy) nebo v případě výpadku el.sítě se chovají jako velká ups .Některé si dokáží i nastartovat elektrocentrálu.

DC Měniče napětí

Používají se ke změně hladiny napětí. Například v nakladních automobilech z 24V dc na 12V dc nebo i naopak.

Svařovací Invertory

Převádí střídavé napájení ze sítě obvykle 230V nebo u větších 3f 400V na stejnosměrné malé napětí obvykle kolem 20V - 30V při svařování s proudem ve stovkách ampér.

Bodovací invertor

Obdobně jako svařovací invertor jen s tou změnou, že zde je vyžadován vyskoký proud řádově jednotky až desíkty kiloampér s napětím v jednotkách voltů.Rozdíl od bodovacího transformátoru je v tom, že průběh proudu při bodování je možné měnit,případně řídit a sledovat dodanou energii do místa sváru.

galvanizační měnič (invertor)

Podobně jako svařovací invertor převádí střídavé napájecí napětí na stabilizované řízené stejnosměrné.Napětí bývá v řádech jednotek až desítek voltů.Velikost proudu na výstupu je závislá od plochy galvanizovaneho materiálu druhu lázně .typicky se jedna o desitky Amper.U vetších galvanizačních linek se tyto hodnoty pohybují i v řádu stovek ampér.

UPS

Součástí upsky je střídač který v případě výpadku napájecí sítě po omezený čas dodává elektrickou energii nastřídanou z vlastního akumulátoru.

invertor pro přenos energie.

Střídavou elektrickou energii je možné přenášet výhodně na linkách velmi vysokého a ultra vysokeho napětí z hlediska jeji jednoduchosti a možnosti transfornace.Avšak pokud se jedná o přenos velkého množství energie na vysokou vzdálenost řádově tisíc kilometrů tak z ekonomickeho hlediska je výhodnější elektrickou unergii usměrnit přenést jako stejnosměrnou o hodnotě milionů Voltů a na konci ji znovu nastřídat tak jak to umí invertorové střídače například ve fotovoltaice.Tímto způsobem se sníží ztráty při přenosu a lze použít i méně vodičů. Typicky jen 2 .*( i jen jeden při využití země jako zpětného vodiče)vedení)

Doprava[editovat | editovat zdroj]

Střídače (frekvenční měniče ) se používají běžně i v železniční dopravě u elektrických trakčních vozidel vybavených třífázovými asynchronními nebo synchronnímy motory které jsou napájeny ze stejnosměrné napájecí soustavy obvykle 3 kV, ojediněle 1,5kV nebo střídavé napájecí soustavy 25kV.

Některé vozy jsou doplněny o takzvané rekuperační frekvenční měniče které dokáží brzdnou energii vracet zpět do sítě.

Například u jednotek Pendolino, elektrické jednotky 471

Tramvaje ForCity (Škoda 15T) používají pro napájení stejnosměrnou napájecí síť o napětí 600V DC.

Dříve pro regulaci trakčních motorů byly používány stejnosměrné tyristorové měniče a stejnosměrné komutátorové motory.

Frekvenční měniče používají také trolejbusy napájené izolovanou sítí IT 600V DC (ojediněle napájení IT 750V DC ) nebo nové vagony metra které používají napětí 750V DC.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]