خزانة كهربائية لنظام المقوم الصناعي

نظرة عامة

تعتبر خزائن الكهرباء لنظام المقوم من معدات الطاقة الأساسية التي تعمل على تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر مستقر (DC)، وتستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل الصناعة والطاقة والنقل.
تحويل التيار المتردد إلى التيار المستمر: تعمل وحدات المقوم على تحويل الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى جهد تيار مستمر مستقر (مثل 24 فولت، و48 فولت، و220 فولت تيار مستمر).
إدارة الطاقة: تعمل بمثابة "المركز الوسيط" لنظام الطاقة، حيث تقوم بربط أنظمة التوزيع العليا بالأحمال السفلى (مثل المحركات وأجهزة تخزين الطاقة ومحطات الشحن).
التحكم الذكي: تعمل أنظمة التحكم الرقمية المتكاملة على مراقبة معلمات الإخراج وتعديلها في الوقت الفعلي لضمان جودة الطاقة.

المكونات الأساسية

التصحيح: دائرة تقويم جسرية ثلاثية الطور (ثايرستور/دايود اختياري)
المحول: محول عزل ثلاثي الطور بقدرة 1000 كيلو فولت أمبير (مع تنظيم جهد نقطة محايدة)
وحدة المقوم: وحدة الثايرستور (مثل MFC1000-16، تيار مقنن 1000 أمبير، جهد تحمل 1600 فولت)
التحكم: التحكم الذكي PLC (يدعم المراقبة عن بعد وتشغيل شاشة اللمس المحلية)
الحماية: حماية من التيار الزائد/الدائرة القصيرة (فصل تلقائي لقاطع الدائرة)، حماية من الجهد الزائد (الفاريستور)، حماية من الجهد المنخفض، حماية من درجة الحرارة الزائدة (مستشعر درجة الحرارة مرتبط بنظام تبريد الهواء/الماء)

مخطط انسيابي لمبدأ التشغيل

مدخل الطاقة الرئيسي (380 فولت تيار متردد)
↓
خزانة التحكم في توزيع الطاقة (إغلاق قاطع الدائرة → مصدر طاقة محول التحكم → تشغيل النظام)
↓
خزانة المقوم الرئيسية (تنظيم جهد المحول ثلاثي الطور → وحدة المقوم تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر)
↓
مخرج تيار مستمر مستقر (قابل للتكيف مع متطلبات الحمل، مثل 520 فولت تيار مستمر، 1600 أمبير تيار عالي)
↓
الحمل الخلفي (التحليل الكهربائي/الطلاء الكهربائي/تشغيل محرك التيار المستمر)
↓
مُحفِّز الخطأ (الحمل الزائد/الدائرة القصيرة) → فصل قاطع الدائرة → إيقاف تشغيل النظام

المزايا الرئيسية

كفاءة عالية و توفير في الطاقة
كفاءة التحويل ≥ 95% (IGBT حل ), توفير أكثر من 15% من الطاقة مقارنة بحلول الثايرستور التقليدية؛
عامل القدرة ≥ 0.95، مما يقلل من خسائر الشبكة؛
موثوقية عالية
متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) ≥ 100000 ساعة (بيانات Vertiv)؛
قدرة التحميل الزائد: 150% من التيار المقدر لمدة ساعتين، 200% من التيار المقدر لمدة دقيقة واحدة؛
المرونة التكيفية
نطاق واسع من جهد الإدخال (380 فولت ± 15%) يتكيف مع بيئات الشبكة غير المستقرة؛
جهد الخرج القابل للتخصيص (24 فولت ~ 1500 فولت تيار مستمر) يلبي متطلبات الحمل المختلفة.

المعلمات الأساسية

سيناريوهات التطبيق

التصنيع الصناعي
الطلاء الكهربائي/التحليل الكهربائي: يوفر تيار مستمر مستقر (على سبيل المثال، 1000 أمبير عند 24 فولت) لضمان طلاء موحد؛
محرك التيار المستمر: يستخدم في المعدات مثل مصانع الدرفلة والرافعات، مع دقة تنظيم السرعة ≤0.1%.

النقل بالسكك الحديدية
مصدر طاقة الجر للمترو: يخرج 750 فولت/1500 فولت تيار مستمر، ويدعم الاستجابة الديناميكية لبدء وتوقف القطار؛
مصدر طاقة مساعد للسكك الحديدية عالية السرعة: يوفر طاقة ثابتة تبلغ 220 فولت تيار مستمر لأنظمة تكييف الهواء والإضاءة.

قطاع الطاقة المتجددة
الشبكة الكهروضوئية المتصلة: تحول طاقة التيار المتردد الصادرة عن العاكس إلى طاقة تيار مستمر مستقرة للاتصال ببطاريات تخزين الطاقة أو الشبكة؛
تحويل طاقة الرياح: يُستخدم مع محول التردد للتحكم في سرعة المحرك المتغيرة وتردده الثابت. مركز البيانات
دعم UPS: يعمل مع أنظمة UPS من Eaton/Schneider لتوفير دعم مصدر الطاقة للتحويل المزدوج؛
مصدر طاقة الخادم: ينتج 48 فولت تيار مستمر، ويدعم بنية HVDC (تيار مستمر عالي الجهد)، ويحسن الكفاءة بنسبة 3%.

شحن المركبات الكهربائية
محطة الشحن الفائق: تنتج 1000 فولت/600 أمبير تيار مستمر، وتشحن بالكامل إلى 80% في 30 دقيقة؛
محطة التبديل: شحن سريع لمجموعات البطاريات، ودعم أجهزة شحن متعددة تعمل في وقت واحد.

الطاقة والصناعات الكيميائية
إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء: يوفر تيار مستمر عالي النقاء (على سبيل المثال، 5000 أمبير عند 48 فولت)، مما يقلل من استهلاك الطاقة إلى 4.2 كيلوواط ساعة/متر مكعب نيوتن؛
حفر النفط: تشغيل مضخات الطين، والرافعات، وغيرها من المعدات، القادرة على العمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -40 درجة مئوية.

من خلال دمج تحويل الطاقة الفعال والتحكم الذكي والتصميم عالي الموثوقية، أصبحت خزائن الكهرباء لنظام المقوم مكونات أساسية لأنظمة الطاقة الحديثة، مما يساهم في الترقيات الصناعية وتحويل الطاقة.