340 matches
-
comută invers, iar tensiunea la bornele condensatorului C1 rămâne practic nulă. Curentul circuitului oscilant preferă în continuare ramura R1 D1 și nu T7, C1, deoarece căderea de tensiune pe grupul R1 D1 este mai mică decât căderea de tensiune la conducție directă pe un tiristor. Întrucât în orice moment de timp este valabilă ecuația. La sfârșitul acestui interval, pentru comutația inversă a tuturor tiristoarelor principale, se comandă tiristorul auxiliar T8. După comutarea directă a acestuia, tensiunea între punctele A și B
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
curentul prin D2 variază după legea . Tensiunea pe condensatorul C2 devine acum nulă, iar C1 va avea la borne tensiunea 1 2E E+ . După comutarea inversă a tiristoarelor principale, tensiunile pe faze devin nule. În continuare, pe intervalul 3 de conducție, se comandă T1, T3, T6, iar la sfârșitul intervalului se comandă T7 ș.a.m.d. Frecvența de comandă a tiristoarelor principale este deci, de 6 ori mai mare ca frecvența tensiunii de ieșire, iar frecvența de comandă a tiristoarelor de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
o valoare suficient de mare, atunci tensiunea V1=const. (condensatorul C poate fi și de valoare mai mică dacă tensiunea V1 provine de la o baterie de acumulatori). Conform scheme electronice, putem scrie. Să presupunem că suntem în primul interval de conducție, adică conduc tiristoarele T1, T4 și T6 , și că sursa V1 debitează către sarcină curentul constant Id. Notând: 02 VvC = și înlocuind în formula (7.9) avem. La sfârșitul intervalului de conducție 1, se comandă tiristorul T7. Tensiunea de pe C1
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
Să presupunem că suntem în primul interval de conducție, adică conduc tiristoarele T1, T4 și T6 , și că sursa V1 debitează către sarcină curentul constant Id. Notând: 02 VvC = și înlocuind în formula (7.9) avem. La sfârșitul intervalului de conducție 1, se comandă tiristorul T7. Tensiunea de pe C1 ( 1Cv ) este mai mare decât V1 (vezi relația 7.10) și determină apariția unui curent i1 , fiind reprezentat cu linie întreruptă în Fig.7.1. În primul moment acest curent trebuie să
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
T4, D3, D4 și T5, T6, D5, D6. După anularea curenților prin tiristoare și stingerea lor, curentul i1 va circula prin cele 6 diode, toate tiristoarele fiind polarizate invers de tensiunea VD (căderea de tensiune pe diodă în starea de conducție). Deci, cu toate diodele în conducție, presupuse ideale, și considerând T7 și D8 în conducție ca fiind scurtcircuite, circuitul din figura 7.1 devine cel din figura 7.3. Scriind relațiile lui Kirchhoff I pe nodul 1 și Kirchhoff II
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
D5, D6. După anularea curenților prin tiristoare și stingerea lor, curentul i1 va circula prin cele 6 diode, toate tiristoarele fiind polarizate invers de tensiunea VD (căderea de tensiune pe diodă în starea de conducție). Deci, cu toate diodele în conducție, presupuse ideale, și considerând T7 și D8 în conducție ca fiind scurtcircuite, circuitul din figura 7.1 devine cel din figura 7.3. Scriind relațiile lui Kirchhoff I pe nodul 1 și Kirchhoff II pe ochiul 2, rezultă. 7.3
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
lor, curentul i1 va circula prin cele 6 diode, toate tiristoarele fiind polarizate invers de tensiunea VD (căderea de tensiune pe diodă în starea de conducție). Deci, cu toate diodele în conducție, presupuse ideale, și considerând T7 și D8 în conducție ca fiind scurtcircuite, circuitul din figura 7.1 devine cel din figura 7.3. Scriind relațiile lui Kirchhoff I pe nodul 1 și Kirchhoff II pe ochiul 2, rezultă. 7.3 Circuitul de comandă al invertorului Schema bloc a circuitului
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și Kirchhoff II pe ochiul 2, rezultă. 7.3 Circuitul de comandă al invertorului Schema bloc a circuitului de comandă este reprezentată în figura 7.5. Pentru a simplifica construcția schemei, s-a considerat că durata dintre două intervale de conducție (ta din figura 7.2) este egală cu intervalul de conducție și în aceste condiții, perioada tensiunii alternative de pe o fază a fost împărțită în 12 intervale de timp egale. Schema conține un numărător divizor prin 12, realizat cu 4
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
comandă al invertorului Schema bloc a circuitului de comandă este reprezentată în figura 7.5. Pentru a simplifica construcția schemei, s-a considerat că durata dintre două intervale de conducție (ta din figura 7.2) este egală cu intervalul de conducție și în aceste condiții, perioada tensiunii alternative de pe o fază a fost împărțită în 12 intervale de timp egale. Schema conține un numărător divizor prin 12, realizat cu 4 CBB, care este acționat de un circuit basculant astabil CBA având
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
aibă ieșirea prin transformator deoarece cele 8 tiristoare nu au toate catodul în același punct, deci este necesară o separare galvanică Avantajele acestui tip de invertor: • Necesită un număr minim de componente pentru stingerea tiristoarelor principale; După fiecare interval de conducție, toate tiristoarele principale se sting, excluzându-se astfel posibilitatea rămânerii în conducție a unui tiristor pe o ramură, astfel încât la comanda următoare să fie deschise ambele tiristoare de pe o ramură formându-se scurt circuit. Dezavantaje: • Deoarece tiristoarele se sting după
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
în același punct, deci este necesară o separare galvanică Avantajele acestui tip de invertor: • Necesită un număr minim de componente pentru stingerea tiristoarelor principale; După fiecare interval de conducție, toate tiristoarele principale se sting, excluzându-se astfel posibilitatea rămânerii în conducție a unui tiristor pe o ramură, astfel încât la comanda următoare să fie deschise ambele tiristoare de pe o ramură formându-se scurt circuit. Dezavantaje: • Deoarece tiristoarele se sting după fiecare interval de conducție, apar pierderi de comutație. De exemplu pierderile de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
se sting, excluzându-se astfel posibilitatea rămânerii în conducție a unui tiristor pe o ramură, astfel încât la comanda următoare să fie deschise ambele tiristoare de pe o ramură formându-se scurt circuit. Dezavantaje: • Deoarece tiristoarele se sting după fiecare interval de conducție, apar pierderi de comutație. De exemplu pierderile de comutație la acest invertor sunt de 3 ori mai mari dacât la invertorul trifazat cu circuit de stingere pentru fiecare tiristor principal. Comanda PWM sinusoidală a invertorului trifazat în punte 8.1
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
C poate crește periculos de mult. Pentru evitarea acestei situații a fost introdusă o ramură suplimentară, care conține tranzistorul Q și rezistența de putere R. In momentul în care tensiunea pe condensator depășește o anume valoare se comandă intrarea in conducție a lui Q, iar condensatorul C se va descărca pe R. In figura 8.2. se prezintă modul de generare a semnalelor de comandă ale tranzistoarelor invertorului din figura 8.1 și forma de undă a tensiunii v A de la
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
vv < se comandă tranzistorul Q-A; dacă trrB vv > se comandă tranzistorul Q+B; dacă trrB vv < se comandă tranzistorul Q-B; dacă trrC vv > se comandă tranzistorul Q+C; dacă trrC vv < se comandă tranzistorul Q-C. Rezultă astfel diagrama de conducție din figura 8.2. pe baza căreia se pot genera formele de undă ale tensiunii de la ieșirea invertorului. La trasarea formelor de undă a tensiunii vA s-a presupus că impedanțele de sarcină sunt egale. În figura 8.3. este
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și în limbaje de nivel înalt și sunt încărcate de la un PC prin linia serială. Deoarece dispozitivele semiconductoare nu sunt perfecte, există întotdeauna o durată de timp între trimiterea comenzi și realizarea sa. În consecință, pentru a evita cross conduction (conducția simultană a două dispozitive semiconductoare care se găsesc pe același braț al punții), se realizează o întârziere între comanda de blocarea a unui dispozitiv semiconductor și comanda de amorsare a celuilalt dispozitiv semiconductor. Acest timp de securitate se reflectă direct
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
mort. Principiul de generare a semnalelor de comanda a IGBT-urilor de pe un braț al punții și definirea timpului mort (τ), poate fi urmărit comod analizând figura 8.7. Când Q+A (figura 8.1) este programat să intre în conducție la momentul t1, semnalul său de comandă este întârziat cu un timp(τ), în schimb semnalul de comandă pentru blocarea lui Q-A este furnizat la momentul t1. Când este programat să se blocheze Q+A la momentul t2, semnalul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și este compus din 6 tiristoare cu rol de dispozitive comutatoare de putere, 6 diode de descărcare a energiei reactive în cazul unei sarcini inductive și 6 condensatoare nepolarizate. Formele de undă ale tensiunii de fază împreuna cu diagrama de conducție ale tiristoarelor se dau în Figura 9.2. Invertorul conține tiristoarele principale T1-T6, condensatoarele de comutatie C1-C6, diodele de descărcare a energiei reactive D1-D6 și secundarele de stingere S1-S6. Desigur fiecarui secundar îi corespund un primar ce poate fi alimentat
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
T1-T6, condensatoarele de comutatie C1-C6, diodele de descărcare a energiei reactive D1-D6 și secundarele de stingere S1-S6. Desigur fiecarui secundar îi corespund un primar ce poate fi alimentat de la o sursă EC prin intermediul unui tranzistor. Dacă se respectă diagrama de conducție a tiristoarelor principale din figura 9.2 rezultă formele de undă pe impedantele de sarcina vU, vV , vW reprezentate în aceeași figură. Se constată că pe fiecare din cele șase intervale de timp conduc trei tiristoare: fie două de sus
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sarcina vU, vV , vW reprezentate în aceeași figură. Se constată că pe fiecare din cele șase intervale de timp conduc trei tiristoare: fie două de sus și unul de jos, fie două de jos și unul de sus. Diagrama de conducție se reține ușor dacă se observă că atunci când tensiunea pe o fază de sarcină este pozitivă conduce tiristorul fazei de sus, iar când tesiunea este negativă conduce tiristorul fazei de jos. Pe intervalul 1 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de sus. Diagrama de conducție se reține ușor dacă se observă că atunci când tensiunea pe o fază de sarcină este pozitivă conduce tiristorul fazei de sus, iar când tesiunea este negativă conduce tiristorul fazei de jos. Pe intervalul 1 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T5 , deci presupunând componentele ideale impedanțele de sarcina sunt leagate ca în figura 9.3. Pe intervalul 2 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T6 și au diagrama de legare ca în figura 9
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sus, iar când tesiunea este negativă conduce tiristorul fazei de jos. Pe intervalul 1 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T5 , deci presupunând componentele ideale impedanțele de sarcina sunt leagate ca în figura 9.3. Pe intervalul 2 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T6 și au diagrama de legare ca în figura 9.4. In mod asemanător se demonstrează că dacă se respectă diagrama de conducție se obțin formele de undă menționate în figura 9.2. Să analizăm
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sarcina sunt leagate ca în figura 9.3. Pe intervalul 2 de conducție, sunt comandate tiristoarele T1, T4, T6 și au diagrama de legare ca în figura 9.4. In mod asemanător se demonstrează că dacă se respectă diagrama de conducție se obțin formele de undă menționate în figura 9.2. Să analizăm acum procesul de stingere al unui tiristor principal. Presupunând că suntem în intervalul 4 de conducție, C5 era încărcat cu polaritatea din figură, practic la căderea de tensiune
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
4. In mod asemanător se demonstrează că dacă se respectă diagrama de conducție se obțin formele de undă menționate în figura 9.2. Să analizăm acum procesul de stingere al unui tiristor principal. Presupunând că suntem în intervalul 4 de conducție, C5 era încărcat cu polaritatea din figură, practic la căderea de tensiune pe un tiristor în conducție (1,5-3V). Transformatorul de stingere conține în primar nP5 spire și în secundar nS5 spire. Secundarul are puține spire din sârmă groasă, iar
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
undă menționate în figura 9.2. Să analizăm acum procesul de stingere al unui tiristor principal. Presupunând că suntem în intervalul 4 de conducție, C5 era încărcat cu polaritatea din figură, practic la căderea de tensiune pe un tiristor în conducție (1,5-3V). Transformatorul de stingere conține în primar nP5 spire și în secundar nS5 spire. Secundarul are puține spire din sârmă groasă, iar primarul mai nulte spire din sârmă subțire. Când trebuie stins tiristorul T5 se comandă saturarea tranzistorului Q5
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
tranzistorul Q5 se recomandă să fie 1,5 tq (tq fiind timpul de revenire a tiristorului T5).Tiristorul T6 se comandă să se aprindă numai după anularea curentului din baza tranzistorului Q5. Acest lucru nu se vede pe diagrama de conducție. Pentru a vedea modul în care diodele de descărcare a energiei reactive D1-D6, s-a reprezentat în figura 9.2 cu linie punctată curentul iu presupus, pentru comoditate, sinusoidal, în cazul unor sarcini ZS cu caracter inductiv. Presupunem că ne
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]