ispravljanje (ac-dc) - odabrana poglavlja

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

ISPRAVLJANJE (AC-DC)- ODABRANA POGLAVLJA

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

U dosadašnjem tijeku predavanja nismo uspjeli spomenuti ili u dovoljnoj mjeri objasniti mnoga poglavlja iz područja izmjenično-istosmjerne pretvorbe, odnosno ispravljanja.Pokušat ćemo u završnom dijelu prvog ciklusa predavanja nadoknaditi samo dio potrebnih dodatnih znanja. Za daljne proširivanje i produblivanje znanja, na raspolaganju vam je dodatna literatura.

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

ISPRAVLJANJE (AC-DC)- ODABRANA POGLAVLJA

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

Tok energije, faktor snage, pokazatelji izobličenja Kružni dijagrami Regulacijske karakteristike usmjerivača Linearizacija upravljačke karakteristike Izobličenje mreže zbog komutacije Nazivlje i važna pitanja glede usmjerivača

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

Tok energije, faktor snage, pokazatelji izobličenja

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

4

Tok energije u električkim mrežama

V, I efektivne vrijednosti napona i struje

10

Faktor snage

Faktor snage iskazuje koliko se angažira prividne snage za dobivanje djelatne snage.

U definiciju faktora snage ugrađena je pretpostavka da opterećenje napojne mreže ovisi samo o efektivnoj struji. To znači da harmonički spektar nije bitan; primjerice, svejedno je da li je struja sinusna ili bogata harmonicima.

Opći slučaj: nesinusna struja i nesinusni napon

Kompenzacija jalove snage kod sinusnih veličina

18

Pokazatelji izobličenja valnog oblika

Primjer proračuna faktora harmoničkog izobličenja

Treba π2; očito, bitka s pogrješkama je izgubljena.

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

Kružni dijagrami

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

22

KRUŽNI DIJAGRAM USMJERIVAČA U TROFAZNOM MOSNOM SPOJU

Kružni dijagram daje vezu između srednje vrijednosti izlaznog napona, jalove snage i kuta upravljanja α. Uzet ćemo, zbog jednostavnosti da je komutacija trenutačna i da je napon mreže sinusan.

Jer je cos φ = cos α, djelatna snaga iznosi:

coscos3 1rms1rms1 SIVPP s

Jalova snaga prvog harmonika iznosi:

sinsin3 11rms1rms1 SIVQ s

Dakle:

12

1

1

2

1

S

Q

S

P

Jer je:

ddio

ddioddi

IVS

IVIVP

1

cos 12

1

1

2

1

S

Q

S

P

slijedi

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

Regulacijske karakteristike usmjerivača

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

U doba kad se pojavio ovaj priručnik mogla se čuti tvrdnja da usmjerivači gotovo trenutačno reagiraju na promjenu upravljačkog signala, jer proces uklapanja tiristora traje svega desetak mikrosekundi. Zašto ova tvrdnja nije točna?

1965. godina

Ovo je bio prvi priručnik tiskan u Europi o tiristorima.

Primijetite: mrtvo vrijeme ovisi o trenutku odluke !

REGULACIJSKE KARAKTERISTIKE USMJERIVAČA

Usmjerivački sklop je nelinearni regulacijski član:

s mrtvim vremenom :

Da bi se dobila željena srednja vrijednost napona, potrebna je skoro jedna perioda.

Regulacijski model usmjerivača u trofaznom mosnom spoju

Usmjerivač je regulacijski član s pojačanjem i mrtvim vremenom. Pojačanje iznosi (Vs je amplituda linijskog napona):

crccm

sd

cnscnssd

vKvV

VV

vVvVVV

3

3)cos(cos

3cos

3 1

cm

s

cm

s

cm

sr V

V

V

V

V

VK rmsrms 35,1

233

Upravljački napon je normiran, tako da je manji od 1 i da se može izračunati arccos.

Prosječno mrtvo vrijeme iznosi:

sr f

T1

12

1periode) jedne (trajanjex

360

2/60

Dakle, regulacijski model usmjerivača u trofaznom mosnom spoju je:

r

rsTrr sT

KKsG r

1e)(

Prisjetite se:

0)(e)( btsFbtf bs

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

Linearizacija upravljačke karakteristike

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

Linearizacija upravljačke karakteristike

Ovo je načelo logičke konstrukcije impulsnog uređaja (uređaja koji prima signal iz regulacijskog sklopa V i šalje okidne impulse na tiristore).

Elektronički sklop za linearizaciju upravljačke karakteristike

= 1 + cos

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

Izobličenje mreže zbog komutacije

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

IZOBLIČENJE MREŽNOG NAPONAZBOG KOMUTACIJE KOD USMJERIVAČA

Nastaju tzv.:

- duboki i

- plitki

Komutacijski žljebovi.

Nastaju tzv. komutacijski žljebovi u naponu na pristupima trofaznog mosnog spoja.

Treba se prisjetiti:

Nastaju tzv. komutacijski žljebovi u naponu na pristupima trofaznog mosnog spoja.

Duboki komutacijski žljeb

Plitki komutacijski žljeb

Na pristupima R’, S’ i T’ dubina komutacijskog žljeba se smanjuje za faktor :

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVOI AUTOMATIZACIJU 2010.

Nazivlje i važna pitanja glede usmjerivača

UČINSKA ELEKTRONIKA

Ak. god. 2010/2011 Zagreb,

NAZIVLJE U SVEZI S USMJERIVAČKIM SPOJEVIMA

Glede napona komutacije:

komutirani naponom mreže (mrežom komutirani)

komutirani naponom trošila (trošilom komutirani)

NAZIVLJE U SVEZI S IZMJENJIVAČKIM SPOJEVIMA

Glede napona sinkronizacije impulsnog uređaja:

vođeni mrežom

vođeni trošilom

PITANJA U SVEZI S USMJERIVAČKIM SPOJEVIMA

– upravljačka karakteristika Vd = f()

Pokušajte odgovoriti na ova pitanja za usmjerivačke spojeve koje smo do sada upoznali:

– jednofazni s porednom diodom,– jednofazni sa srednjom točkom,– jednofazni mosni spoj, te

– trofazni sa srednjom točkom i– trofazni mosni spoj.

Naravno, ima još dosta spojeva (od kojih je najpoznatiji tzv. 2 x 3-fazni spoj), no ostavit ćemo ih na miru.