679 matches
-
semnalul A de la ieșirea CBA, a cărui durată este în concordanță cu timpul de comandă necesar pentru tiristoare. Frecvența tensiunii de ieșire a inversorului se poate modifica prin variația perioadei CBA. Schema acestor amplificatoare este reprezentată în figura Studiul invertorului trifazat în punte cu circuitul de comutație inversă comun pentru toate tiristoarele 7.1 Schema circuitului și principiul de funcționare Invertoarele trifazate trebuie să fie astfel concepute încât să asigure la bornele celor trei impedanțe de sarcină de pe fiecare faza tensiuni
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
ieșire a inversorului se poate modifica prin variația perioadei CBA. Schema acestor amplificatoare este reprezentată în figura Studiul invertorului trifazat în punte cu circuitul de comutație inversă comun pentru toate tiristoarele 7.1 Schema circuitului și principiul de funcționare Invertoarele trifazate trebuie să fie astfel concepute încât să asigure la bornele celor trei impedanțe de sarcină de pe fiecare faza tensiuni identice, cât mai apropiate ca formă de undă de o sinusoidală și care să fie defazate între ele cu 2π / 3
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 Strategia de modulație PWM Invertorul comandat cu ajutorul tehnicilor PWM, lucrează în general cu frecvență de comutație constantă și trebuie să permită modificarea
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 Strategia de modulație PWM Invertorul comandat cu ajutorul tehnicilor PWM, lucrează în general cu frecvență de comutație constantă și trebuie să permită modificarea valorii efective a fundamentalei tensiunii de ieșire în limite relativ mari, cu păstrarea constantă
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
frecvența f1. Frecvența undei de referință este egală cu frecvența dorită a tensiunii alternative de la ieșirea invertorului, iar amplitudinea undei de referință este direct legată de valoarea efectivă a fundamentalei tensiunii de la ieșirea invertorului. În cazul în care sarcina este trifazată, circuitul care permite modificarea tensiunii de la ieșire este un invertor trifazat. Schema invertorului este cea din figura 8.1. Aceasta conține trei ramuri, câte una pentru fiecare fază. In cazul în care redresorul care furnizează tensiunea continuă Vd este necomandat
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
a tensiunii alternative de la ieșirea invertorului, iar amplitudinea undei de referință este direct legată de valoarea efectivă a fundamentalei tensiunii de la ieșirea invertorului. În cazul în care sarcina este trifazată, circuitul care permite modificarea tensiunii de la ieșire este un invertor trifazat. Schema invertorului este cea din figura 8.1. Aceasta conține trei ramuri, câte una pentru fiecare fază. In cazul în care redresorul care furnizează tensiunea continuă Vd este necomandat, iar invertorul alimentează un motor de c.a. care se poate
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
undă a tensiunii vA s-a presupus că impedanțele de sarcină sunt egale. În figura 8.3. este prezentat sugestiv modul de realizare în practică a sistemului de comanda implementat cu ajutorul unei structuri integrate de comanda (microcontrolere) pentru un sistem trifazat . 8.2 Caracteristicile sistemelor de comanda cu microcontroler în comanda invertoarelor. Sistemele de comandă implementate cu microcontroler pentru comanda invertoarelor trifazate trebuie să asigure unele cerințe, printre cele mai importante fiind: generarea unui sistem trifazat simetric la bornele sarcinii, stabilirea
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de realizare în practică a sistemului de comanda implementat cu ajutorul unei structuri integrate de comanda (microcontrolere) pentru un sistem trifazat . 8.2 Caracteristicile sistemelor de comanda cu microcontroler în comanda invertoarelor. Sistemele de comandă implementate cu microcontroler pentru comanda invertoarelor trifazate trebuie să asigure unele cerințe, printre cele mai importante fiind: generarea unui sistem trifazat simetric la bornele sarcinii, stabilirea automată a numărului de impulsuri pe o perioadă, furnizarea unor impulsuri de comandă conform unor strategii date, controlul lățimii minime a
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
comanda (microcontrolere) pentru un sistem trifazat . 8.2 Caracteristicile sistemelor de comanda cu microcontroler în comanda invertoarelor. Sistemele de comandă implementate cu microcontroler pentru comanda invertoarelor trifazate trebuie să asigure unele cerințe, printre cele mai importante fiind: generarea unui sistem trifazat simetric la bornele sarcinii, stabilirea automată a numărului de impulsuri pe o perioadă, furnizarea unor impulsuri de comandă conform unor strategii date, controlul lățimii minime a factorului de comandă, etc. Implementarea strategiei PWM pe microcontroler în comanda invertoarelor determină simplificări
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de interconectarea cu o unitatea centrală, etc. Toate aceste aspecte pozitive enumerate nu fac altceva decât să susțină ideea realizării unei optimizări la nivel hardware și software atunci când în comanda unui invertor se utilizează microcontrolerul. Impulsurile de comandă pentru puntea trifazată sunt generate de sistemul cu microcontroler. Într-un interval de 10ms sunt generate 100 de impulsuri, numărul de impulsuri derivând din alegerea indicelui de modulație în frecvență m=fc/fs=5kHz/50Hz. Duratele acestor impulsuri trebuie să aibă valori cuantificate
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
omise în strategia de comutație (se rotunjesc la valoarea 0). De asemenea sunt precizate momentele de timp la care se acționează comutatoarele, obținute prin cumularea intervalelor de timp cuantificate . În figura 8.4 este prezentată structura de forță a punții trifazate, iar în figura 8.5 este prezentată structura circuitului de control a invertorului cu microcontrolerul 80C552. Din schemă se poate observa ca în partea hardware sunt necesare numai trei inversoare (I1, I2, I3) și o conexiune între pinul P4.4
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
rezultă o anumită eroare cumulată. Astfel rezultă o perioadă de 19.998 microsecunde in loc de 20.000 microsecunde ( corespunzătoare la frecvența de 50hz). Eroarea relativă de 0,01% a frecvenței generate ce apare este nesemnificativă. Pe durata evoluției sistemului trifazat de tensiune apar intersecții între cele trei forme de undă la fiecare 60 grade electrice, respectiv la fiecare 3.333,(3) microsecunde. Din cauza cuantificării intervalelor de timp rezultă o valoare de 3.333 microsecunde, de unde apare și eroarea cumulată menționată
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
conectat la pinul P1.5 din portul 1 care are funcția alternativă RT2 (’’reset’’ timer T2). După instrucțiunea de stare a pinului P4.4 urmează un salt lung necondiționat la zona de program unde începe controlul unei perioade a invertorului trifazat. 8.3 Invertorul trifazat comandat cu microcontrolerului 80C552 Sistemul de acționare a motoarelor electrice este realizat din două părți distincte și anume partea de comandă și partea de forță. Indiferent de soluția utilizată în realizarea comenzilor (circuite integrate specializate, microcontrolere
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
5 din portul 1 care are funcția alternativă RT2 (’’reset’’ timer T2). După instrucțiunea de stare a pinului P4.4 urmează un salt lung necondiționat la zona de program unde începe controlul unei perioade a invertorului trifazat. 8.3 Invertorul trifazat comandat cu microcontrolerului 80C552 Sistemul de acționare a motoarelor electrice este realizat din două părți distincte și anume partea de comandă și partea de forță. Indiferent de soluția utilizată în realizarea comenzilor (circuite integrate specializate, microcontrolere, etc) principiul de generarea
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de soluția utilizată în realizarea comenzilor (circuite integrate specializate, microcontrolere, etc) principiul de generarea a semnalelor de comandă are la bază una din strategiile modulație PWM (sinusoidală, fazorială, etc). Structura de forță poate fi implementată clasic (utilizând punți monofazate sau trifazate care conțin doar dispozitive semiconductoare de putere) sau folosind module de putere inteligente IPM, care conțin pe lângă dispozitivele de putere o serie de circuite aferente de comandă, protecție si diagnoză a funcționării. Acest ultim mod de realizare a părții de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
protecție si diagnoză a funcționării. Acest ultim mod de realizare a părții de forță urmărește realizarea unor sisteme în electronica de putere cu performanțe cât mai ridicate și o fiabilitate cât mai mare. Sistemul de dezvoltare utilizat în comanda punții trifazate este realizat cu microcontrolerul 80C552, compatibil software cu familia de microcontrolerul 8051 poate fi utilizat în diverse domenii și este destinat în principal dezvoltării de programe. Realizat în tehnologie CMOS consumul de energie este redus iar imunitatea la perturbații este
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de comutație la care lucrează puntea. Structura de forță a invertorului este prezentată în figura 8.9 și este realizată cu un modul inteligent de putere cu aplicații specifice (ASIPM) de tipul PM 12017 . Acest tip de structură conține: ▫ invertorul trifazat în punte cu IGBT-uri ultrarapide, cu diode în antiparalel; ▫ drivere cu circuit de protecție și control al blocării IGBT-urilor; ▫ protecții comune la sub/supratensiune, suprasarcină, supratemperatură; ▫ decodarea exactă a erorilor interne la ieșirea din modul: FO1 - scurtcircuit; FO2
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
CW); ▫ necesită o singură sursă de tensiune pentru alimentarea circuitelor de grilă, etc In prezent, modulele ASIPM sunt disponibile pentru puteri de până la 500 KVA. Pentru puteri mai mari, singura soluție previzibilă pe termen scurt rămâne utilizarea componentelor discrete. Invertorul trifazat cu tiristoare cu stingerea tiristoarelor principale prin transformatoare de stingere individuale 9.1 Schema circuitului și principiul de funcționare Circuitul de fortă al invertorului se dă în Figura 9.1 și este compus din 6 tiristoare cu rol de dispozitive
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
P este puterea activă, iar S este puterea aparentă. Impulsuri de curent sunt de aproximativ trei, cinci ori mai mari decât valoarea medie a curentului absorbit de sarcină, determinând căderi excesive de tensiune pe firele de legătură, distorsiuni în cadrul sistemelor trifazate de transport a energiei și de asemenea, nu este utilizat la maxim potențialul energetic a liniei de curent alternativ. Pentru înlăturarea acestor dezavantaje, în figura 11.8 este prezentată o schemă care folosește un convertor boost pentru corecția factorului de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
modificând valoarea rezistorului R2 se modifică unghiul de comandă α a triacului în ambele semialternanțe ale tensiunii alternative ale rețelei. Grupul R-C2 conectat în paralel cu triacul asigură protecția acestuia împotriva aprinderii prin efect dv/dt. 18.2 Contactorul static trifazat echipat cu triacuri. Pentru realizarea unui contactor static trifazat, la care să se poată obține același unghi de comandă pe fiecare fază, sunt necesare trei triacuri conectate în stea ca în figura , cu acces la nulul stelei N. Cele trei
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
α a triacului în ambele semialternanțe ale tensiunii alternative ale rețelei. Grupul R-C2 conectat în paralel cu triacul asigură protecția acestuia împotriva aprinderii prin efect dv/dt. 18.2 Contactorul static trifazat echipat cu triacuri. Pentru realizarea unui contactor static trifazat, la care să se poată obține același unghi de comandă pe fiecare fază, sunt necesare trei triacuri conectate în stea ca în figura , cu acces la nulul stelei N. Cele trei dispozitive de comandă pe poartă DCG1, DCG2 și DCG3
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
încarcare a condensatorului. Să se determine perioada T de oscilație știind că: Vcom = 4,6V; R0 = 20KΩ; C = 100nF; V1 = 20V; ηTUJ = 0,8 ;VD =0,6V 3. Fie redresorul din figura 3. Transformatorul și tiristoarele se consideră ideale. Sistemul trifazat R,S,T din primar este cel industrial 3x380V, 50Hz. Inductanța sarcinii este foarte mare, astfel că se poate considera constant curentul redresat. Considerând raportul de transformare N2/N1=1/5, rezistența de sarcina Ω= π2 211 SR , și că
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
π2 211 SR , și că unghiul de comandă al tiristoarelor este α=π/3rad=60° electrice să se specifice solicitarile în tensiune și în curent ale tiristoarelor: 4. Fie redresorul din figura 4. Transformatorul și tiristoarele se consideră ideale. Sistemul trifazat R,S,T din primar este cel industrial 3x380V, 50Hz. Inductanța sarcinii este foarte mare, astfel ca se poate considera constant curentul redresat. Considerând raportul de transformare N2/N1=1/5, rezistența de sarcină Ω= π 211 SR , și că
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
π 211 SR , și că unghiul de comandă al tiristoarelor este α=π/3rad=60° electrice să se specifice solicitarile in tensiune și în curent ale tiristoarelor. 5. Fie redresorul din figura 5. Transformatorul și tiristoarele se consideră ideale. Sistemul trifazat R,S,T din primar este cel industrial 3x380V, 50Hz. Inductanța sarcinii este foarte mare, astfel ca se poate considera constant curentul redresat. Considerând raportul de transformare N2/N1=1/5, rezistența de sarcină Ω= π 211 SR , și că
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
raportul de transformare N2/N1=1/5, rezistența de sarcină Ω= π 211 SR , și că unghiul de comandă al tiristoarelor este α=π/2rad=90° electrice să se determine puterea medie disipată în circuitul de sarcină. 6. Fie invertorul trifazat din figura 6, a cărei sarcină este pur rezistivă. Invertorul asigură pe fiecare fază o tensiune formata din 6 pulsuri. Presupunând că tranzistoarele sunt comutatoare ideale și că V1=120[V], R=10[Ω], care este puterea debitată de sursa
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]