340 matches
-
electromagnetice se poate face în perturbații de joasă frecvență, respectiv perturbații de înaltă frecvență, domeniul electroenergetic fiind interesat de ambele categorii. După natura căii de transmisie, perturbațiile pot fi radiante (transmise la distanță prin câmp electromagnetic), respectiv prin cuplaj (prin conducție: galvanic, inductiv, capacitiv). 1.5. Surse de perturbații electromagnetice Identificarea și măsurarea sursei este esențială, deoarece tipul sursei determină care din măsurile următoare trebuie luată: * limitarea perturbațiilor generate (de exemplu: de un contactor prin instalarea unui circuit RC în paralel
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
sau o diodă pe bobina de c.c.); * anularea cuplajului parazit (de exemplu: separarea fizică a două elemente incompatibile); * insensibilizarea victimei (de exemplu: folosirea ecranelor). Orice echipament sau fenomen fizic (electric, electromagnetic) care emite o perturbație ce se transmite prin conducție, radiație sau alt mod de cuplaj, este calificat drept sursă. Cauzele principale ale perturbațiilor electromagnetice sunt: sistemul de distribuție a energiei electrice, undele radio, descărcările electrostatice și fulgerele [Compatibilité], [Cristescu 93], [Gary], [Léost], [Pilegaard]. În sistemele de producere, transport, transformare și
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
a câtorva volți pe metru, dar care trebuie luate în calcul, având în vedere numărul mare și în continuă creștere al acestora; * descărcările electrice datorate operatorilor umani pot produce perturbații cu variație foarte rapidă care ajung la echipamentele sensibile prin conducție și radiație și le pot afecta, chiar distruge. Sursele perturbatoare pot fi intenționate (ex. transmisiile radio) sau nu (ex. sudarea cu arc electric). în general, sursele pot fi deosebite prin caracteristicile perturbațiilor pe care le produc ( Fig.1 .2): spectrul
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
care poate fi utilizată dioda și mărește pierderile de comutație, ceea ce duce la încălzirea excesivă a dispozitivului în timpul funcționării. Raportat la durata timpului de revenire al diodei, se poate considera că tranziția unei diode din starea blocată în starea de conducție este practic instantanee. 3.1.2. Tiristorul Tiristorul, numit și diodă comandată, este un dispozitiv semiconductor cu siliciu care are o structură formată din patru straturi semiconductoare în serie pnpn ce formează astfel trei joncțiuni. Tiristorul are trei electrozi: anodul
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
marginal n și electrodul de comandă G numit poartă sau grilă, conectat la stratul p dinspre catod (Fig.3.4a). În lipsa semnalului de comandă, tiristorul blochează trecerea curentului în ambele sensuri, iar sub acțiunea semnalului de comandă el trece în conducție, permițând circulația curentului într-un singur sens. Structura pnpn, în stare blocată poate suporta tensiuni de ordinul miilor de volți, iar în conducție permite circulația unor curenți de sute de amperi, căderea de tensiune la borne având valori reduse. În
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
comandă, tiristorul blochează trecerea curentului în ambele sensuri, iar sub acțiunea semnalului de comandă el trece în conducție, permițând circulația curentului într-un singur sens. Structura pnpn, în stare blocată poate suporta tensiuni de ordinul miilor de volți, iar în conducție permite circulația unor curenți de sute de amperi, căderea de tensiune la borne având valori reduse. În Fig.3.5a se prezintă caracteristica unui tiristor cu poarta în gol (IG=0). În acest caz, joncțiunile pn ale tiristorului pot fi
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
caracteristica directă (A+) arată că numai curentul rezidual direct (ID) circulă până la atingerea tensiunii de străpungere în avalanșă (tensiunea de întoarcere sau basculare), VBO (breakover voltage), a joncțiunii mediane de comandă, J2. Odată atinsă tensiunea de întoarcere, tiristorul intră în conducție și dispozitivul se comportă ca o diodă (cu două joncțiuni înseriate) în conducție, ceea ce dă o cădere de tensiune în direct de aproximativ două ori mai mare decât în cazul unei diode. Curentul care parcurge tiristorul în această situație va
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
tensiunii de străpungere în avalanșă (tensiunea de întoarcere sau basculare), VBO (breakover voltage), a joncțiunii mediane de comandă, J2. Odată atinsă tensiunea de întoarcere, tiristorul intră în conducție și dispozitivul se comportă ca o diodă (cu două joncțiuni înseriate) în conducție, ceea ce dă o cădere de tensiune în direct de aproximativ două ori mai mare decât în cazul unei diode. Curentul care parcurge tiristorul în această situație va fi dictat, în special, de sarcina circuitului. Deoarece tensiunea de întoarcere este de
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
A+) în starea amorsat, Fig.3.5b. Rolul curentului de poartă, IG, este de a injecta goluri în stratul interior p, care împreună cu electronii stratului n, de catod, provoacă avalanșa joncțiunii mediane de comandă și aduce tiristorul în stare de conducție. Dacă curentul anodic depășește curentul de agățare, IL, curentul de poartă se poate anula, tiristorul fiind în conducție nu mai este influențat de condițiile din circuitul de poartă. Creșterea curentului de poartă duce la micșorarea tensiunii de amorsare a tiristorului
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
stratul interior p, care împreună cu electronii stratului n, de catod, provoacă avalanșa joncțiunii mediane de comandă și aduce tiristorul în stare de conducție. Dacă curentul anodic depășește curentul de agățare, IL, curentul de poartă se poate anula, tiristorul fiind în conducție nu mai este influențat de condițiile din circuitul de poartă. Creșterea curentului de poartă duce la micșorarea tensiunii de amorsare a tiristorului. Pentru ca tiristorul ce este adus în starea de conducție (amorsat) să nu se blocheze (stingă) trebuie ca valoarea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
curentul de poartă se poate anula, tiristorul fiind în conducție nu mai este influențat de condițiile din circuitul de poartă. Creșterea curentului de poartă duce la micșorarea tensiunii de amorsare a tiristorului. Pentru ca tiristorul ce este adus în starea de conducție (amorsat) să nu se blocheze (stingă) trebuie ca valoarea curentului să atingă nivelul de agățare, pe durata amorsării și să nu scadă sub nivelul curentului de menținere (IH holding current), după amorsare. Curentul de agățare, IL (latching current), este de
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
3.6c. Potrivit structurii triacului, caracteristica sa rezultă simetrică față de origine (Fig.3.6d). Triacul este blocat în ambele sensuri atât timp cât IG=0 și tensiunea aplicată între terminalele T1 și T2 nu depășește tensiunea de întoarcere. Trecerea din blocare în conducție se poate face atât în cadranul I cât și în cadranul III, indiferent de polaritatea semnalului aplicat pe poartă. Astfel rezultă patru moduri de amorsare a triacului, Tab.3 .1. Este avantajoasă folosirea modurilor I(+) și III(-) care necesită semnale
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
Tiristorul cu blocare pe poartă GTO(Gate Turn-Off Thyristor) este un dispozitiv cu structura pnpn denumit și tiristor bioperațional, care poate fi comandat (amorsat, respectiv blocat) integral prin aplicarea de semnale pe poartă: cu semnal pozitiv poate fi trecut în conducție, iar cu semnal negativ poate fi blocat. Deși este un dispozitiv semiconductor cu trei joncțiuni, tiristorul GTO se aseamănă cu tranzistorul bipolar npn prin polaritatea tensiunii de alimentare anod-catod și prin polaritatea semnalelor de amorsare, respectiv blocare. În comparație cu tranzistorul bipolar
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
întrerupător electronic și deci acesta funcționează în comutație. În lipsa tensiunii de comandă VGS, curentul de drenă ID este practic neglijabil și astfel punctul de funcționare al tranzistorului se află pe dreapta OA (întrerupător deschis), Fig. 3.11b. În starea de conducție a tranzistorului este necesar ca pierderile să fie minime, ceea ce înseamnă că tensiunea VDS trebuie să fie cât mai mică. Acest lucru se obține dacă tensiunea VGS este astfel reglată încât punctul de funcționare al tranzistorului să se afle în
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
general, tensiunea grilă-sursă este limitată la 20 V în cazul tranzistoarelor MOS de putere. Pentru a funcționa în zona de saturație la curentul nominal al tranzistorului valoarea tensiunii VGS este de aproximativ 15 V. Rezistența drenă-sursă a dispozitivului aflat în conducție (dreapta OB) are valori mici care depind de tensiunea limită de străpungere a acestuia. De exemplu, pentru un tranzistor MOS de 100 V rezistența este 0,1 Ω, iar pentru unul de 500 V ea este 0,5 Ω. Coeficientul
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
comutate. Se cunoaște că dispozitivele unipolare (TEC-J, TEC MOS), care au o rezistență mare de intrare, necesită o putere extrem de redusă pentru comandă, în timp ce dispozitivele bipolare (tranzistorul bipolar, tiristorul GTO) au ca trăsătură distinctă densitatea relativ mare a curentului în conducție directă. îmbinarea acestor două caracteristici într-un singur dispozitiv s-a realizat prin integrarea funcțională bipolară-MOS. Principiul integrării funcționale Bi MOS care stă la baza dispozitivelor cu poartă izolată este ilustrat în Fig.3.12. Tranzistorul bipolar npn, respectiv MOS
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
poartă denumirea de tranzistor bipolar cu poartă izolată (IGBT-Insulated Gate Bipolar Transistor), Fig. 3.12b. Avantajul esențial al dispozitivelor Bi-MOS, respectiv IGBT îl constituie puterea practic nulă consumată pe poartă în timpul funcționării și căderea de tensiune redusă în starea de conducție. 3.1.8. Tiristorul controlat MOS-MCT Tiristorul controlat MOS-MCT (MOS Controlled Thyristor), este un dispozitiv semiconductor de putere, de ultimă oră, care permite obținerea unei densități de curent de 2,5 ori mai mare ca cea a unui IGBT. MCT
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
tiristoare) utilizate în aplicațiile electronice de putere funcționează în comutație, ca întrerupătore electronice. Aceste dispozitive, ideal, ar trebui să îndeplinească următoarele condiții: * Curentul și tensiunea nominală oricât de mari; * Curenți reziduali nuli; Timpi de comutație oricât de mici; * Pierderi în conducție și în comutație nule; * Putere de comandă nulă; * Capabilitatea de a suporta supracurenți și supratensiuni; * Ușor de protejat împotriva defectelor sau a amorsărilor parazite; * Preț mic. Având în vedere aceste condiții, cele mai importante criterii în alegerea dispozitivelor de putere
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
suporta supracurenți și supratensiuni; * Ușor de protejat împotriva defectelor sau a amorsărilor parazite; * Preț mic. Având în vedere aceste condiții, cele mai importante criterii în alegerea dispozitivelor de putere, pentru o aplicație sau alta, sunt: valorile parametrilor nominali, pierderile în conducție, pierderile în comutație, timpii de comutație, posibilitățile de comandă, prețul. Tiristorul clasic are cele mai mari valori ale parametrilor nominali dintre toate dispozitivele semiconductoare de putere. El este robust (capabil să suporte suprasarcini), pierderile în conducție sunt mici, are preț
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
parametrilor nominali, pierderile în conducție, pierderile în comutație, timpii de comutație, posibilitățile de comandă, prețul. Tiristorul clasic are cele mai mari valori ale parametrilor nominali dintre toate dispozitivele semiconductoare de putere. El este robust (capabil să suporte suprasarcini), pierderile în conducție sunt mici, are preț scăzut, dar amorsarea este lentă și nu poate fi dezamorsat decât anulând curentul anodic. Pentru aplicațiile de frecvența industrială de 50 Hz sau 60 Hz (redresoarele comandate), tiristorul clasic este cel mai recomandat datorită capabilității sale
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
utilizate, frecvența de comutație fiind adesea criteriul de alegere. Tranzistorul MOS este singurul dispozitiv reținut dacă frecvența de comutație este superioară valorii de 100 kHz. Tranzistorul bipolar convine pentru gama de frecvență 20...100 kHz datorită prețului și pierderilor în conducție mai mici, deși pierderile în comutație sunt superioare celor ale tranzistorului MOS. În gama până la 15...20 kHz, tiristorul GTO este cel mai recomandat datorită robusteței, a pierderilor mici în conducție, a aptitudinii acestuia de a suporta suprasarcini și tensiuni
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
frecvență 20...100 kHz datorită prețului și pierderilor în conducție mai mici, deși pierderile în comutație sunt superioare celor ale tranzistorului MOS. În gama până la 15...20 kHz, tiristorul GTO este cel mai recomandat datorită robusteței, a pierderilor mici în conducție, a aptitudinii acestuia de a suporta suprasarcini și tensiuni directe și inverse de valori mari. Tranzistoarele (bipolare, TEC-MOS, IGBT) pot funcționa până la 200 0C în timp ce tiristoarele doar până la 125 0C. Pierderile și posibilitățile de răcire sunt adesea criterii importante de
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
electrică a unui variator monofazat de c.a., comandat prin tren de impulsuri. Capacitatea de compensare C se conectează în amonte de tiristoarele T1, T2, astfel încât acestea să nu fie solicitate de supracurenții care ar apărea la trecerea tiristoarelor în conducție, prin conectarea condensatoarelor. Această cerință introduce însă dezavantajul apariției fenomenului de flicker care apare ca variație periodică a tensiunii UC ( Fig.3.39), considerată între cele două stări (blocate, în conducție) ale tiristoarelor din schemă. În Fig.3.40 este
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de supracurenții care ar apărea la trecerea tiristoarelor în conducție, prin conectarea condensatoarelor. Această cerință introduce însă dezavantajul apariției fenomenului de flicker care apare ca variație periodică a tensiunii UC ( Fig.3.39), considerată între cele două stări (blocate, în conducție) ale tiristoarelor din schemă. În Fig.3.40 este reprezentată curba tensiunii UC=UC(t), exprimată în unități relative (prin raportare la tensiunea nominală), obținută prin simularea în mediul software EMTP a fenomenului de flicker, produs cu frecvență variabilă. Combaterea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
potențialului electric, ∆V=0. în cazuri particulare în care potențialul vector are numai una din componente nenulă și depinde numai de anumite coordonate, e posibilă separarea variabilelor și pentru alte sisteme de coordonate. în general, câmpul magnetic al curenților de conducție în conductoare masive se poate calcula integrând ecuația Poisson-Laplace pentru potențialul vector A sau pentru intensitatea câmpului magnetic H, alegerea fiind impusă de particularitățile problemei. De exemplu, în problema plan-paralelă a câmpului magnetic la curent de conducție în conductoare drepte
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]