ELEKTRONIKA E FUQISË II

KONVERTORËVE STATIKË TË RRYMËS ALTERNATIVE ME KOMUTIM TË DETYRUAR

(FORCUAR) INVERTORËT TREFAZORË

Dr.ing. Thomaq KOBLARA

LEKSIONI IX

9.1.1 INVERTORËT TREFAZORË (KONVERTORËT TV – TA)

Skema elektronike e thjeshtuar e invertorit trefazor të tensionit të ulët industrial

Skema elektronike e invertorit trefazor me transistorë

0 WVU uuu

Shuma e tensioneve të secilës prej fazave Shuma e tensioneve të linjës

Shuma e rrymave të secilës prej fazave

0 WVU iii

0 WUVWUV uuu

9.1.2 INVERTORËT TREFAZORË (KONVERTORËT TV – TA)

Tensionet e linjës dhe tensionet e fazës për invertorin trefazor

UWWU

WVVW

VUUV

uuu

uuu

uuu

3

3

3

VWWUW

UVVWV

WUUVU

uuu

uuu

uuu

Formula e llogaritjes së tensionit të linjës në funksion të tensionit të fazës

Formula e llogaritjes së tensionit të fazës në funksion të tensionit të linjës

9.2.1 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Principi bazë i teknikës SPWM në komutimin e elementëve elektronikë të invertorit trefazor

TrekendorevAKontrollv _ BKontrollv _

CKontrollv _

IV

IV

IVVala fundamentale e tensionit

BNANAB vvv

Teknika SPWM që përdoret për komutimin e elementëve elektronikë të

invertorit trefazor

9.2.2 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Modulimi në amplitudë – Regjimi i punës në zonën e modulimit linear dhe në zonën e mbi modulimit

Grafiku i tensionit të raportuar në dalje të konvertorit në funksion të modulimit në

amplitudë

Formula e llogaritjes së amplitudës së tensionit efektiv të linjës në dalje të invertorit

2

1

IaAN

a

VmV

m

IaAB

ANABefL

VmV

VVU

612.0

2

3)(

Amplituda e valës fundamentale të tensionit në zonën e modulimit linear

9.2.3 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Modulimi në amplitudë – Regjimi i punës në zonën e valës katrore (zona e valës së plotë)

Grafiku i formave të valës së tensionit për secilën degë të invertorit si dhe i formës së valës së tensionit efektiv të linjës

Formula e llogaritjes së amplitudës së tensionit efektiv të linjës

IIABefL VVVU

78.022

34)(

Formula e llogaritjes së amplitudës së tensioneve parazitare të harmonikave.

,...)4,2,1(

16

78.0_

n

nh

h

VV IhL

9.2.3 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Modulimi në amplitudë – Regjimi i punës në zonën e valës katrore (zona e valës së plotë)

Grafiku i formave të valës së tensionit për secilën fazë në dalje të invertorit kur komutimi i elementëve elektronikë kryhet duke përdorur logjikën e valës katrore

Grafiku i formave të valës së tensionit të linjës në dalje të invertorit kur komutimi i elementëve elektronikë kryhet duke përdorur logjikën e valës katrore

9.2.4 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Raporti maksimal i përdorimit të elementëve elektronikë

Formula e llogaritjes së raportit maksimal të përdorimit të elementëve elektronikë

)(

)(

62

1

6 MAXI

efL

TT

EELV

U

IV

SPM

Formula e llogaritjes së raportit maksimal të përdorimit të elementëve elektronikë për ciklin e PWM – it

0.18

1

22

3

62

1

_

_

aaPWMEEL

aPWMEEL

mmPM

mPM

9.2.5 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Oshilimet e tensionit dhe rrymës në dalje të invertorit

Skema e thjeshtuar e invertorit 3 fazor bashkë me makinën elektrike asinkrone

Diagrami fazorial i rrymës dhe tensionit fundamental për një prej fazave të makinës elektrike

Bazuar në diagramin fazorial rezulton:

111 AAAn LIjEV

Formula e llogaritjes së rrymës në hyrje të invertorit:

cos3 00

I

IV

IVI

9.2.5 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Oshilimet e tensionit dhe rrymës në dalje të invertorit

Grafiku i formës së valës së oshilimeve të rrymës

Grafiku i formave të valës së tensionit dhe rrymës fundamentale

9.2.6 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Metoda e eleminimit të harmonikave të rendeve të lartë

1

2

3

024.16

006.22

Këndi i komutimit

Përqindje

Grafiku i varësisë së këndit të komutimit të amplitudës fundamentale nga përqindja e tensionit fundamental

273.14

2

1

0

I

A

V

V

Formula e llogaritjes së frekuencës së tensionit fundamental në zonën e punës së valës së plotë (vala katrore):

9.2.6 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Tensioni fundamental Vala 1 Vala 2 Vala 3

Grafiku i formës së valës së tensionit nën ndikimin e harmonikave të rendit tek

Metoda e eleminimit të harmonikave të rendeve të lartë

9.2.7 FILOZOFIA E KOMUTIMIT TË ELEMENTËVE ELEKTRONIKË

Kontrolli i rrymës në dalje të konvertorit

Grafiku i formës së valës së rrymës në dalje të invertorit dh komanda PWM

Vlera e referencës

Zona e oshilimi të rrymës

Skema e thjeshtuar për gjenerimin e komandës PWM dhe kontrollin e rrymës

në konvertor

9.3.1 INVERTORËT TREFAZORË ME TIRISTORË

Invertori trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në bllok

Skema elektronike e invertorit trefazor me tiristorë dhe me një qark ndihmës për komutimin e elementëve elektronikë

Qarku i ndërmjetëm sillet si burim tensioni

9.3.2 INVERTORËT TREFAZORË ME TIRISTORË

Invertori trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në fazë

Skema elektronike e invertorit trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në fazë Skema Mc Murray

Qarku i ndërmjetëm sillet si burim tensioni

9.3.3 INVERTORËT TREFAZORË ME TIRISTORË

Invertori trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në fazë

Skema elektronike e invertorit trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në fazë me kondensator të ndarë

Qarku i ndërmjetëm sillet si burim tensioni

9.3.4 INVERTORËT TREFAZORË ME TIRISTORË

Invertori trefazor autonom me tiristorë

Skema elektronike e invertorit trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në mënyrë autonome. Qarku i ndërmjetëm sillet si burim tensioni

9.3.5 INVERTORËT TREFAZORË ME TIRISTORË

Invertori trefazor autonom me tiristorë

Skema elektronike e invertorit të trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në mënyrë autonome Qarku i ndërmjetëm sillet si burim rryme

9.3.6 INVERTORËT TREFAZORË ME TIRISTORË

Invertori trefazor autonom me tiristorë

Skema elektronike e invertorit trefazor me tiristorë dhe shuarje të rrymës në mënyrë autonome duke përdorur një kondensator

Qarku i ndërmjetëm sillet si burim rryme

9.3.7 INVERTORËT TREFAZORË ME TIRISTORË

Invertori trefazor autonom me tiristorë

Skema elektronike e invertorit trefazor me tiristorë dhe shuarje në mënyrë autonome. Qarku i ndërmjetëm sillet si burim rryme

9.4.1 INVERTORËT TREFAZORË ME QARK REZONANT

Invertori trefazor me transistorë dhe qark rezonant në qarkun e ndërmjetëm

Skema elektronike e qarkut rezonant për komutimin e elementëve

elektronikë të invertorit

a) Komutim në tension zero (ZVS) b) Komutim në rrymë zero (ZCS)

Invertori trefazor me transistorë dhe qark rezonant

Skema elektronike e invertorit trefazor me qark rezonant Qarku i ndërmjetëm sillet si burim tensioni

9.4.2 INVERTORËT TREFAZORË ME QARK REZONANT

Invertori trefazor me transistorë dhe qark rezonant

Skema elektronike e invertorit trefazor me qark rezonant dhe elementë ndihmës Qarku i ndërmjetëm sillet si burim tensioni

9.4.3 INVERTORËT TREFAZORË ME QARK REZONANT

Invertori trefazor me transistorë dhe qark rezonant

Skema elektronike e invertorit trefazor me qark rezonant seri Qarku i ndërmjetëm sillet si burim tensioni

9.4.4 INVERTORËT TREFAZORË ME QARK REZONANT

9.5.1 INVERTORËT TREFAZORË TË TENSIONIT TË MESËM

Invertori trefazor i tensionit të mesëm

Skema elektronike e invertorit trefazor të tensionit të mesëm me grup radrizator- inevertor për nivel

Invertori trefazor i tensionit të mesëm

Skema elektronike e invertorit trefazor të tensionit të mesëm Radrizatori dhe invertori në nivele të ndara

9.5.2 INVERTORËT TREFAZORË TË TENSIONIT TË MESËM

Invertori trefazor i tensionit të mesëm

Skema elektronike e invertorit trefazor të tensionit të mesëm me dy nivele tensioni

9.5.3 INVERTORËT TREFAZORË TË TENSIONIT TË MESËM

9.6.1 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE

Principi bazë i teknikës PWM bazuar në metodën e kontrollit vektorial me lak të hapur

Grafiku i përcaktimit të vektorëve të tensionit për teknikën e kontrollit me lak të hapur

V V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8

A 1 1 0 0 0 1 1 0

B 0 1 1 1 0 0 1 0

C 0 0 0 1 1 1 1 0

Tabela e komutimit

Përcaktimi i quasi – fluksit.

Vt

C dtV0

__

Koha a aplikimit të vektorëve.

fntC

6

1Frekuenca e tensionit bazë fNfC

Principi bazë i teknikës PWM bazuar në metodën e kontrollit vektorial me lak të hapur

Skema e thjeshtuar për gjenerimin e komandësPWM me anë të vektorit rrotullues (Skema e kontrollit skalar të makinës asinkrone)

9.6.1 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE

Principi bazë i teknikës PWM bazuar në metodën e kontrollit vektorial me lak të mbyllur

Modeli i matematik i thjeshtuar i makinës asinkrone

a) modeli trefazor

b) modeli ortogonal

Faktorët e korrektimit

T

tT qdqd

,

,

2

9.6.2 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE

Principi bazë i teknikës PWM bazuar në metodën e kontrollit vektorial me lak të mbyllur

Grafiku i logjikës së komutimit simetrik të invertorit

Konvertimi i madhësive aq dhe ad në sinjale komande trefazore

9.6.2 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE

Principi bazë i teknikës PWM bazuar në metodën e kontrollit të drejt për drejtë të fluksit

Grafiku i modelit ortogonal për vektorët fluksit

Sektori 1 2 3 4 5 6

eΨ eT

1 1 V2 V3 V4 V5 V6 V1

1 -1 V6 V1 V2 V3 V4 V5

0 1 V0 V7 V0 V7 V0 V7

0 -1 V0 V7 V0 V7 V0 V7

-1 1 V3 V4 V5 V6 V1 V2

-1 -1 V5 V6 V1 V2 V3 V4

Tabela e komutimit

Trajektorja e fluksit brenda bandës së histerezës

9.6.3 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE

Principi bazë i teknikës PWM bazuar në metodën e kontrollit të drejt për drejtë të fluksit

Skema e thjeshtuar për gjenerimin e komandës PWM me anë të vektorit rrotullues të tensionit (Skema e kontrollit vektorial me metodën e kontrollit të fluksit)

9.6.3 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE

Principi bazë i teknikës PWM bazuar në metodën e kontrollit të drejt për drejtë të fluksit

Skema e thjeshtuar për gjenerimin e komandës PWM me anë të vektorit rrotullues të tensionit (Skema e kontrollit vektorial me metodën e kontrollit të drejtpërdrejtë të momentit)

9.6.3 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE

Principi bazë i teknikës PWM për invertorët me shumë nivele

Prezantimi i vektorëve të tensionit të përdorur për anulimin e komponentës homopolare

Sinjalet e komandës të cilat përdoren për anulimin e tensionit homopolare janë si më poshtë

Vlera e përbërëses homopolare rezulton:

9.6.4 METODAT E KONTROLLIT TË INVERTORËVE