Đi-ốt SiC giúp máy biến đổi điện trở nên hiệu quả hơn

28/10/2013

Siemens và các đối tác nghiên cứu đã thành công trong việc tăng thêm 10% hiệu quả cho bộ biến đổi tần số bằng cách sử dụng loại đi-ốt cacbua silic (SiC) mới.

Siemens và các đối tác nghiên cứu đã thành công trong việc tăng thêm 10% hiệu quả cho bộ biến đổi tần số bằng cách sử dụng loại đi-ốt cacbua silic (SiC) mới. Trong dự án MV-SiC mới kết thúc thời gian gần đây, các đi-ốt này đã được thử nghiệm trong các loại máy biến đổi điện dùng cho các bộ truyền động lớn. SiC làm giảm mức độ phức tạp của hệ thống vì nó chỉ gây ra ít thiệt hại, đo đó sẽ tăng tính hiệu quả năng lượng. Một kết quả khác đó là tần số chuyển mạch của bộ chuyển đổi dòng điện có thể tăng lên khoảng 1/3, làm tăng hiệu suất và phạm vi chạy của bộ truyền động. Siemens đã quản lý và điều hành dự án này với số tài trợ được cấp bởi Book Giáo Dục và Nghiên Cứu Liên Bang Đức. Dự án là một phần của chương trình về Năng Lượng Điện Tử Nhằm Nâng Cao Hiệu Quả Năng Lượng.

Với các máy biến đổi tần số, các mô-tơ điện có thể hoạt động ở nhiều tốc độ khác nhau. Khi được sử dụng cho các máy bơm cỡ lớn, máy nén khí hoặc tàu thủy, các mô-tơ này chỉ tiêu thụ 70% điện năng ít hơn so với các loại mô-tơ không có bộ phận kiểm soát tốc độ. Giả như các bộ truyền động của những loại máy này có công suất khoảng vài MW để sản xuất thì việc tiết kiệm như vầy quả là đáng kể. Công suất ở quy mô đó đòi hỏi các máy biến đổi dòng điện phải tạo ra điện áp khoảng vài ki-lô vôn (kV). Trước đây, những máy biến đổi dòng điện tương tự được làm bởi chất bán dẫn silicon thông thường. Trong quá trình thực hiện dự án, đối tác Infineon, Curamik Electronics, TU Dresden và các chuyên gia đến từ Viện Công Nghệ Siemens và Ban Nghiên Cứu Công Nghệ Toàn Cầu (CT) đã tiến hành nghiên cứu các mô-đun đi-ốt dựa trên loại vật liệu cacbua silic (SiC) bán dẫn để có thể giảm bớt 6.5 kV điên áp và có thể chịu được dòng điện lên đến 1.2 kA.

Bằng cách kết nối hai cực của chip đi-ốt cao áp song song với nhau, mô-đun đi-ốt SiC hoàn toàn có thể được đạt được các thông số như mong muốn. Để tối ưu hóa sự chuyển đổi, các bên đối tác đã tạo ra một bảng mạch số hoàn toàn cho phép họ đạt được tần số chuyển đổi cao và tốc độ chuyển đổi cao, do đó làm giảm bớt sự thất thoát điện năng. Công việc này được hực hiện bởi Siemens CT, tập trung chủ yếu vào xử lý nhiệt năng của các con chip và các mô-đun đi-ốt. Đó là những nhân tố quyết định đối với độ tin cậy và tuổi thọ của mô-đun đi-ốt vì điện áp trong khâu thực hiện sẽ giảm xuống trong khi nhiệt độ của đi-ốt SiC tăng lên.

Các chuyên gia của Viện Công Nghệ Truyền Động Siemens đã thử nghiệm các mô0đun mới này như loại đi-ốt trung điểm trong máy biến đổi điện Sinamics GM150. Hệ thống biến đổi dòng điện dành cho bộ truyền động đơn được thiết kế với mô-đun đi-ốt SiC công suất 6.5 kV, có thể giảm độ phức tạp và các yêu cầu về vật liệu trong thiết kế, do đó làm tăng tính hiệu quả của sản phẩm.

Thanh Thảo (Theo Phys.org)

Same Category

5 bước áp dụng tiêu chuẩn ISO 50001 về hệ thống quản lý năng lượng trong doanh nghiệp

12/11/2024

Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.