397 matches
-
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 Strategia de modulație PWM Invertorul comandat cu ajutorul tehnicilor PWM, lucrează în general cu frecvență de comutație constantă și trebuie să permită
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 valorii efective a fundamentalei tensiunii de ieșire în limite relativ mari, cu păstrarea
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 a tensiunii de intrare. Variația tensiunii de ieșire se
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
cu frecvență de comutație constantă și trebuie să permită modificarea valorii efective a fundamentalei tensiunii de ieșire în limite relativ mari, cu păstrarea constantă a tensiunii de intrare. Variația tensiunii de ieșire se obține tocmai prin comandă PWM a comutatoarelor invertorului și, totodată prin această comandă se urmărește aducerea tensiunii de c.a. de la ieșire la o formă de undă cât mai apropiată posibil de forma de undă sinusoidală, pentru a ușura filtrarea. Utilizarea tehnicilor PWM la invertoare permit obținerea unor
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
PWM a comutatoarelor invertorului și, totodată prin această comandă se urmărește aducerea tensiunii de c.a. de la ieșire la o formă de undă cât mai apropiată posibil de forma de undă sinusoidală, pentru a ușura filtrarea. Utilizarea tehnicilor PWM la invertoare permit obținerea unor tensiuni de ieșire calitativ mai bune, care sunt mai ușor de filtrat, deoarece se translează spre domeniul frecvențelor înalte armonicile tensiunii de ieșire. In prezent cea mai utilizată tehnică PWM este cea sinusoidală. La acest tip de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
permit obținerea unor tensiuni de ieșire calitativ mai bune, care sunt mai ușor de filtrat, deoarece se translează spre domeniul frecvențelor înalte armonicile tensiunii de ieșire. In prezent cea mai utilizată tehnică PWM este cea sinusoidală. La acest tip de invertoare semnalele de comandă sunt generate comparând o undă triunghiulară vtr(t), având amplitudinea ∧ trV și frecvența fs, cu o undă de referință sinusoidală vr(t), având amplitudinea ∧ rV și frecvența f1. Frecvența undei de referință este egală cu frecvența dorită
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
comparând o undă triunghiulară vtr(t), având amplitudinea ∧ trV și frecvența fs, cu o undă de referință sinusoidală vr(t), având amplitudinea ∧ rV și 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sinusoidală vr(t), având amplitudinea ∧ rV și 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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, iar invertorul alimentează un motor de c.a. care se
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 frâna (prin
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 frâna (prin micșorarea frecvenței invertorului sub cea corespunzătoare turației motorului) transferul de energie se va face de la invertor către condensatorul C. In această situație tensiunea de pe condensatorul C poate crește periculos
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 frâna (prin micșorarea frecvenței invertorului sub cea corespunzătoare turației motorului) transferul de energie se va face de la invertor către condensatorul C. In această situație tensiunea de pe condensatorul C poate crește periculos de mult. Pentru evitarea acestei situații a fost introdusă o ramură suplimentară, care conține
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
In cazul în care redresorul care furnizează tensiunea continuă Vd este necomandat, iar invertorul alimentează un motor de c.a. care se poate frâna (prin micșorarea frecvenței invertorului sub cea corespunzătoare turației motorului) transferul de energie se va face de la invertor către condensatorul C. In această situație tensiunea de pe condensatorul 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 ieșirea invertorului. Tensiunile vB și vC vor avea forme de undă identice, însă vor fi defazate în urma tensiunii vA cu 3 2π rad și respectiv 3 4π
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 ieșirea invertorului. Tensiunile vB și vC vor avea forme de undă identice, însă vor fi defazate în urma tensiunii vA cu 3 2π rad și respectiv 3 4π rad. În procesul de generare a semnalelor de comandă se folosesc trei unde sinusoidale de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 prezentat sugestiv modul de realizare în practică a sistemului de comanda implementat cu ajutorul unei structuri integrate de comanda
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 automată a numărului de impulsuri pe o perioadă, furnizarea unor impulsuri
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 automată a numărului de impulsuri pe o perioadă, furnizarea unor impulsuri de comandă conform unor strategii date, controlul lățimii minime
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 hardware, siguranța în funcționare, compatibilitate cu controlul realizat de un calculator și nu în ultimul rând un cost redus. De asemenea cu ajutorul microcontrolerului este posibilă realizarea unor funcții de comandă și control, în acest sens vorbind de bucle
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
reglaj, de comanda a mai multor echipamente de acționare, 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
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 din portul 4 și pinul P1.5 din portul 1-RT2, cu funcție alternativă
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de undă PWM cu ajutorul timerului T2 prin repetarea unei alternanțe complete la fiecare 20.000 microsecunde. Prin folosirea celor trei inversoare se poate observa că din sistemul de control sunt generate numai trei semnale, câte unul pentru fiecare fază a invertorului. Pinul P4.5 va fi ieșire de ’’strobare’’ pentru controlul global al optocuploarelor. Interfața între circuitul de comandă și cel de forță este asigurat de șase optocuploare (OC1,...OC6), asigurând în acest mod separarea galvanică între cele două părți ale
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
Pinul P4.5 va fi ieșire de ’’strobare’’ pentru controlul global al optocuploarelor. Interfața între circuitul de comandă și cel de forță este asigurat de șase optocuploare (OC1,...OC6), asigurând în acest mod separarea galvanică între cele două părți ale invertorului. Starea comutatoarelor S1, S3 și S5 este controlată direct de ieșirile din portul 4 prin octeții de ’’set ’’și ’’reset’’ realizate de timerul T2. Starea comutatoarelor S2, S4 și S6 rezultă prin inversarea stărilor respectiv a comutatoarelor S1, S3 și
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
Acest fapt este evidențiat prin momentele de timp de 3.333, 6.666, 9.999, 13.332, 16.665 și 19.998 microsecunde. La aceste momente de timp se produc anumite modificări în ordinea de comandă. Programul de comandă a invertorului va fi rulat în buclă. O buclă va avea lungimea de 19.998 microsecunde. La sfârșitul acestui interval de timp se comandă ’’resetul’’ timerului T2, prin setarea pinului P4.4 din portul 4 conectat la pinul P1.5 din portul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
4 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
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]