Componenti elettronici di potenza
Sintesi
Ci sono vari tipi di stabilizzatori di corrente (dispositivi di potenza) per proteggere le
attrezzature elettroniche sensitive ai problemi della qualità di energia. Gli stabilizzatori
di corrente sono altamente raccomandati visto che disturbi non previsti possono
verificarsi nella rete elettrica. La decisione più difficile è l’acquisto dell’attrezzatura
idonea per attenuare il problema della qualità di energia.
L’utilizzo sempre più frequente delle attrezzature elettroniche sensitive a variazioni di
energia rende necessario porre l’attenzione sulla qualità dell’energia. Il problema della
qualità va inteso come la differenza tra la qualità di energia fornita e la qualità
necessaria per il funzionamento delle attrezzature. In relazione a ciò, i problemi
possono essere risolti nei seguenti modi:
Riducendo le variazioni di fornitura di energia,
aumentando la resistenza delle attrezzature di carico a tali variazioni,
inserendo un’interfaccia, o uno stabilizzatore di corrente, tra la fornitura di
energia e i carichi sensibili.
Le tecnologie per le attrezzature energetiche utilizzate nei sistemi ibridi sono basate
sull’utilizzazione ampia di componenti elettronici. Per questo motivo, questi elementi
possono essere considerati come componenti di energia elettrica. I più importanti
elementi sono:
convertitori di energia (rettificatori per la conversione corrente alternatacorrente continua, invertitori per conversione corrente alternata-corrente
continua, convertitori rotativi per sistemi energetici di conversione corrente
continua/corrente alternata bidirezionali, attrezzature per la conversione
corrente continua-corrente alternata)
regolatori di carico
regolatori di sistema.
Per l’immagazzinamento oppure l’uso di corrente continua in connessione con reti a
corrente alternata o carichi a corrente alternata, sono necessarie alcune capacità di
conversione energetica.Ci sono 2 tipi di funzioni per la conversione di energia che
sono particolarmente rilevanti per i sistemi energetici ibridi: rettificazione e inversione.
Alle volte le funzioni sono incorporate in un unico dispositivo:
rettificatori che convertono corrente alternata in corrente continua. Sono
generalmente utilizzati per caricare batterie da un fonte a corrente continua.
Sono strumenti semplici, economici ed efficienti.
Invertitori che convertono corrente continua in corrente alternata. Gli invertitori
sono utilizzati per fornire carichi di corrente alternata da una fonte a corrente
continua oppure da una batteria. Gli invertitori sono strumenti elettronici.
Projetto LdV ‘HYPOS-DILETR’, WP3
Sommario “Componenti elettronici di potenza”
Ci sono 4 elementi di base per gli stabilizzatori di energia:
Conversione di corrente continua in corrente alternata oscillante
Stabilizzazione della frequenza dei cicli di corrente alternata - dovrebbe essere
50 cicli (o 60 cicli) al secondo.
Consistenza della tensione – estensione della fluttuazione della tensione.
Qualità della curva di corrente alternata - se la forma dell’onda di corrente
alternata è frastagliata oppure uniforme.
Un controllore del carico è essenziale per quasi tutti i sistemi energetici che caricano
batterie, qualunque sia la fonte di energia: fotovoltaico, eolico, idrogeno, combustibile,
unità di rete). L’obiettivo è di mantenere le batterie caricate e al sicuro per un lungo
periodo. I più importanti tipi di regolatori di carico possono essere distinti in:
Regolatori di carico con regolatori di serie
Regolatori di carico con regolazione di corto circuito
Nei sistemi con un certo numero di fonti di energia, sono necessari sistemi di controllo
sofisticati. Questi regolatori sono generalmente controllati tramite computer che
fornisce inputs sullo stato del sistema e il microprocessore stesso introduce
cambiamenti al sistema, se necessario. Le funzioni svolte dai regolatori di sistema
includono:
disconnessione o connessione di fonti rinnovabili di energia;
disconnessione o connessione dei carichi
implementazione della strategia per la gestione del carico;
attivazione dei generatori diesel se la tensione della batteria e troppo bassa
oppure se il carico diventa troppo alto;
sincronizzazione di fonti di energia a corrente alternata (invertitori e
generatori diesel);
chiusura del sistema in condizioni di sovraccarico;
monitoraggio e registrazione dei parametri chiave del sistema.
Projetto LdV ‘HYPOS-DILETR’, WP3
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