Análisis del conocimiento de la industria de gabinetes rectificadores.

El gabinete rectificador es un tipo de equipo de energía que convierte corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). Se utiliza ampliamente en la fabricación industrial, infraestructura de comunicaciones, electrificación del transporte, sistemas energéticos y otros campos. Su función principal es procesar unidireccionalmente la forma de onda de CA a través de un circuito rectificador y generar energía de CC que cumpla con los requisitos de carga. Los gabinetes rectificadores generalmente se componen de rectificadores, filtros, sistemas de control, dispositivos de disipación de calor, etc., y tienen características de ingeniería de alta eficiencia, estabilidad y operación continua. En los sistemas de distribución de energía, los gabinetes rectificadores a menudo se implementan junto con gabinetes de medidores eléctricos o gabinetes de suministro eléctrico para lograr el monitoreo de calidad y la gestión de la distribución de la energía de entrada. Además, en algunos escenarios de ingeniería, el lado de salida del gabinete del rectificador integrará una toma de corriente del gabinete o una toma de corriente dentro del gabinete para proporcionar una interfaz de alimentación de CC conveniente para los equipos auxiliares en el gabinete (como unidades de monitoreo, iluminación y ventiladores de enfriamiento).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El principio de funcionamiento del gabinete rectificador se basa en el circuito rectificador electrónico de potencia. Según los diferentes métodos de control, se puede dividir en dos categorías: rectificación incontrolable y rectificación controlable. La rectificación incontrolable utiliza diodos como elementos rectificadores y utiliza sus características de conducción unidireccional: cuando el medio ciclo positivo de corriente alterna se aplica a ambos extremos del diodo, el diodo conduce y la corriente fluye a través de la carga; cuando llega el semiciclo negativo, el diodo se corta y se interrumpe la corriente. De esta forma, la entrada de CA se convierte en una salida de CC pulsante. Para obtener un voltaje de CC más suave, generalmente se agrega un circuito de filtro (como un filtro de capacitor, un filtro de inductor o una combinación LC) al gabinete del rectificador para reducir el componente de ondulación en la corriente de salida. En situaciones donde se requiere una mayor densidad de potencia, el gabinete de fuente de alimentación o el gabinete de datos se pueden utilizar como complemento o alternativa al gabinete rectificador para satisfacer las necesidades de suministro de energía de CC del equipo dentro del gabinete de comunicaciones o gabinete de datos.

 

La rectificación controlada utiliza elementos de conmutación controlables, como tiristores (SCR) o transistores bipolares de puerta aislada (IGBT). Al ajustar el ángulo de fase del pulso de disparo (es decir, el ángulo de conducción), se puede controlar con precisión el valor promedio del voltaje de salida. La ventaja de la rectificación controlable es que puede realizar un ajuste dinámico de la salida de CC y es adecuada para escenarios industriales que tienen requisitos de proceso estrictos para voltaje y corriente, como galvanoplastia, electrólisis y regulación de velocidad del motor de CC. Desde la perspectiva de la topología del circuito, los circuitos rectificadores monofásicos-son adecuados para aplicaciones de baja-potencia (como la rectificación monofásica de media onda-, monofásica-de onda completa-), mientras que los circuitos rectificadores trifásicos-son adecuados para entornos industriales de alta-potencia. Entre ellos, la rectificación de onda completa-puente trifásico-se ha convertido en una solución convencional debido a las pequeñas fluctuaciones de la corriente de salida y la alta utilización del transformador. La CC rectificada normalmente todavía tiene una cierta amplitud de ondulaciones, que deben ser suavizadas por el circuito de filtro. Para cargas con requisitos de estabilidad de voltaje extremadamente altos, el gabinete del rectificador también puede agregar control de estabilización de voltaje de bucle cerrado-. Al detectar el voltaje de salida y compararlo con el valor de referencia, el ángulo de disparo se ajusta para lograr una salida regulada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los gabinetes rectificadores desempeñan un papel irremplazable en múltiples campos de la ingeniería con sus características de salida eficientes, estables y configurables. En el campo industrial, los procesos de galvanoplastia y electrólisis requieren una producción a largo plazo de energía CC de alta-corriente y baja-ondulación. Los gabinetes rectificadores pueden proporcionar energía CC controlable con precisión para garantizar la uniformidad del recubrimiento y la eficiencia de la electrólisis. En los sistemas de accionamiento de motores de CC, los gabinetes rectificadores proporcionan voltaje de armadura de CC ajustable para laminadores, grúas y otros equipos. Los equipos de soldadura dependen de gabinetes rectificadores para convertir la red eléctrica de CA en una salida de CC de alta-corriente para cumplir con los requisitos de estabilidad del arco de soldadura. En el campo de las comunicaciones, las estaciones base de comunicaciones y los centros de datos utilizan ampliamente una barra de alimentación de gabinete de comunicaciones o un gabinete con una fuente de alimentación como unidad de distribución de energía a nivel de gabinete-. El gabinete rectificador principal-frontal convierte la red eléctrica de CA en un voltaje de bus de CC estable (generalmente -48 V o 240 V) para proporcionar un suministro de energía de CC ininterrumpido para equipos de estaciones base, servidores y conmutadores de red. En el sistema de transporte ferroviario, los metros, trenes ligeros y tranvías generalmente utilizan fuente de alimentación de tracción de CC.

 

Los gabinetes rectificadores de tracción instalados a lo largo de la línea convierten la energía CA de la red en 750 V o 1500 V CC para proporcionar energía de tracción a los trenes. Las pilas de carga de vehículos eléctricos también dependen de gabinetes rectificadores para convertir la red eléctrica de CA en voltaje de CC ajustable para satisfacer las necesidades de carga de baterías de diferentes modelos. En el campo de la energía, la energía de CC generada por los sistemas de generación de energía fotovoltaica debe conectarse a la red a través de inversores, pero algunos sistemas de almacenamiento de energía aún requieren gabinetes rectificadores para convertir la energía de CA en CC para cargar la batería. Después de que el sistema de generación de energía eólica genera energía de CA desde el generador, también debe convertirse en CC a través del gabinete rectificador y luego conectarse a la red a través del enlace del inversor o suministrarse a la carga de CC. En el campo de la investigación médica y científica, las máquinas de rayos X-, las máquinas de tomografía computarizada y diversos instrumentos experimentales de precisión tienen requisitos extremadamente altos en cuanto a la ondulación y estabilidad del suministro de energía. El gabinete del rectificador se puede utilizar como fuente de alimentación de CC frontal-para proporcionar una fuente de alimentación de CC pura junto con etapas posteriores de filtrado y estabilización de voltaje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Durante el funcionamiento del gabinete del rectificador, los componentes de potencia (especialmente los tiristores o los diodos de alta-potencia) generarán una cantidad significativa de calor. Si el calor no se puede disipar a tiempo, la temperatura de unión de los componentes aumentará, lo que afectará la vida útil del equipo e incluso provocará fallas. Por lo tanto, el gabinete del rectificador debe estar equipado con dispositivos confiables de disipación de calor. Los métodos comunes incluyen refrigeración por aire forzado (ventiladores de flujo axial), disipadores de calor por convección natural y sistemas de refrigeración por agua. La selección específica depende de la potencia nominal y de las -condiciones ambientales del sitio. En términos de diseño de protección, el gabinete del rectificador integra protección contra sobretensión, protección contra sobrecorriente, protección contra cortocircuitos y monitoreo de temperatura y otros circuitos de protección para garantizar que la salida se pueda cortar rápidamente o que la corriente se limite en condiciones de trabajo anormales para proteger los componentes del rectificador y las cargas traseras. Para equipos rectificadores instalados al aire libre o en ambientes húmedos, se pueden usar gabinetes eléctricos impermeables para exteriores o gabinetes de energía para exteriores como solución de alojamiento del gabinete rectificador para aumentar el nivel de protección a IP54 y superior para resistir la lluvia, el polvo y la erosión por condensación. Además, en escenarios de aplicación que requieren una gran medición de corriente, el gabinete ct de 1000 amperios se puede instalar en el lado de entrada del gabinete rectificador para muestrear el transformador de corriente en la línea entrante de CA para lograr estadísticas de consumo de energía y configuraciones de protección.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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