کابینت الکتریکی سیستم یکسوساز صنعتی

بررسی اجمالی

کابینت‌های سیستم یکسوساز، تجهیزات برقی اصلی هستند که جریان متناوب (AC) را به جریان مستقیم (DC) پایدار تبدیل می‌کنند و به‌طور گسترده در صنایع مختلفی مانند صنعت، انرژی و حمل‌ونقل استفاده می‌شوند.
تبدیل AC/DC: ماژول‌های یکسوساز به‌صورت کارآمد انرژی الکتریکی را به ولتاژهای DC پایدار (مانند 24 ولت، 48 ولت و 220 ولت DC) تبدیل می‌کنند.
مدیریت برق: این سیستم به‌عنوان «هاب میانی» سیستم برق عمل می‌کند و سیستم‌های توزیع بالادستی را به بارهای پایین‌دستی (مانند موتورها، دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی و ایستگاه‌های شارژ) متصل می‌کند.
کنترل هوشمند: سیستم‌های کنترل دیجیتالی یکپارچه به‌صورت زنده پارامترهای خروجی را نظارت می‌کنند و تنظیم می‌کنند تا کیفیت برق را تضمین کنند.

اجزای اصلی

یکسوسازی: مدار یکسوساز پل سه‌فاز (با انتخاب تریستور یا دیود)
ترانسفورماتور: ترانسفورماتور جداکننده سه فاز 1000 کیلوولت آمپر (با تنظیم ولتاژ نقطه نول)
ماژول یکسوساز: ماژول تریستوری (مانند MFC1000-16، جریان نامی 1000 آمپر، ولتاژ تحمل 1600 ولت)
کنترل: کنترل هوشمند PLC (پشتیبانی از نظارت از راه دور و عملیات صفحه لمسی محلی)
حفاظت: حفاظت در برابر اضافه جریان/اتصال کوتاه (قطع خودکار کلید مدار)، حفاظت در برابر اضافه ولتاژ (واریستور)، حفاظت در برابر کم‌ولتاژی، حفاظت در برابر اضافه دما (حسگر دما متصل به سیستم خنک‌کننده هوا/آبی)

نمودار اصلی عملکرد

ورودی برق اصلی (380 ولت AC)
↓
کابینت کنترل توزیع برق (بستن کلید مدار → تغذیه ترانسفورماتور کنترل → روشن کردن سیستم)
↓
کابینت اصلی یکسوساز (تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور سه فاز → تبدیل AC به DC توسط ماژول یکسوساز)
↓
خروجی DC پایدار (قابل تنظیم با نیازهای بار، مانند 520 ولت DC، جریان بالا 1600 آمپر)
↓
بار پس‌زمینه (الکترولیز/الکتروپلیتینگ/موتور DC)
↓
عیب فعال‌کننده (اضافه بار/اتصال کوتاه) → قطع مدار توسط کلید مدار → خاموش‌شدن کل سیستم

مزایای کلیدی

کارایی بالا و صرفه‌جویی در انرژی
راندمان تبدیل ≥ 95% (IGBT راه حل )، صرفه‌جویی در انرژی بیش از 15% نسبت به راهکارهای سنتی تریستوری؛
ضریب توان ≥ 0.95، کاهش تلفات شبکه؛
牢ای قابلیت اطمینان بالا
میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF) ≥ 100,000 ساعت (داده Vertiv)؛
ظرفیت اضافه بار: 150% جریان نامی برای مدت 2 ساعت، 200% جریان نامی برای مدت 1 دقیقه؛
قابلیت تطبیق انعطاف‌پذیر
دامنه وسیع ولتاژ ورودی (380V ± 15%) که با محیط‌های شبکه ناپایدار سازگار است؛
ولتاژ خروجی قابل تنظیم (24V~1500V DC) که نیازهای بارهای مختلف را برآورده می‌کند.

پارامترهای پایه

سناریوهای کاربردی

تولید صنعتی
الکتروپلیتینگ/الکترولیز: جریان مستقیم DC پایدار را (مثلاً 1000A @ 24V) فراهم می‌کند تا پوشش یکنواخت را تضمین کند;
موتور درایو DC: در تجهیزاتی مانند میل‌های نورد و جرثقیل‌ها استفاده می‌شود و دقت تنظیم سرعت آن ≤0.1% است.

حمل و نقل ریلی
منبع تغذیه تراکشن مترو: خروجی 750V/1500V DC، پاسخگویی به راه‌اندازی و توقف پویای قطار را پشتیبانی می‌کند;
منبع تغذیه کمکی راه‌آهن سریع‌السیر: توان 220V DC پایدار را برای سیستم‌های هواکش و روشنایی فراهم می‌کند.

بخش انرژی جدید
متصل به شبکه فتوولتائیک: تبدیل خروجی توان متناوب اینورتر به توان مستقیم پایدار برای اتصال به باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی یا شبکه؛
تبدیل انرژی بادی: همراه با مبدل فرکانس برای کنترل سرعت متغیر با فرکانس ثابت موتور دو سو تغذیه‌ای استفاده می‌شود. مرکز داده
پشتیبانی از UPS: به همراه سیستم‌های Eaton/Schneider UPS کار می‌کند و پشتیبانی از تغذیه دوگانه را فراهم می‌کند؛
منبع تغذیه سرور: خروجی 48 ولت DC، از معماری HVDC (جریان مستقیم با ولتاژ بالا) پشتیبانی می‌کند و بازدهی را 3 درصد افزایش می‌دهد.

شارژ خودروی برقی
ایستگاه سوپرشارژ: خروجی 1000 ولت/600 آمپر DC، 80 درصد شارژ کامل در مدت 30 دقیقه؛
ایستگاه تعویض باتری: باتری‌های را به سرعت شارژ می‌کند و از عملیات همزمان چندین شارژر پشتیبانی می‌کند.

انرژی و صنعت شیمیایی
تولید هیدروژن از الکترولیز آب: جریان مستقیم با خلوص بالا (مثلاً 5000 آمپر@48 ولت) فراهم می‌کند و مصرف انرژی را به 4.2 کیلووات‌ساعت/متر مکعب کاهش می‌دهد؛
حفر نفت: پمپ‌های گل، جرثقیل‌ها و سایر تجهیزات را به راه می‌اندازد و قادر به کار در دماهایی تا -40 درجه سانتی‌گراد است.

با تلفیق تبدیل بهره‌ور قدرت، کنترل هوشمند و طراحی با قابلیت اطمینان بالا، کابینت‌های الکتریکی سیستم یکسوساز به اجزای کلیدی سیستم‌های قدرت مدرن تبدیل شده‌اند و در به‌روزرسانی صنعتی و تبدیل انرژی نقش دارند.