Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE





loading...

AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


VARIATOARE DE c.a. MONOFAZATE

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic







DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
Teorema energiei electromagnetice. Vectorul lui Poynting
Inregistratoarele electromecanice
Surse de lumina
Motorul asincron monofazat
COMUNICATII PRIN SATELIT
Comutatia. Procedee de imbunatatire a procesului de comutatie
Calculul campului magnetic
Erori ale CNA
SECTIUNI MINIME ADMISIBILE LA CONDUCTOARE MONTATE IN EXTERIOR, PE PERETII CLADIRILOR
Caracteristicile de lucru ale transformatorului

VARIATOARE DE c.a. MONOFAZATE




Variatoarele de c.a. permit modificarea valorii medii a tensiunilor de iesire, frecventa tensiunilor de iesire fiind aceeasi cu a tensiunilor de intrare. Ele pot fi realizate cu ventile ionice, tiristoare, triacuri si fototiristoare, deosebindu-se variatoare de c.a. monofazate si trifazate.

Pentru analiza fenomenelor care au loc la variatoarele de c.a. mono­fazate se va considera: un variator de ca. monofazat cu ventile ideale, legate in antiparalel (fig.1); tensiunea de alimentare sinusoidala; para­metrii sarcinii R, L constanti. Ventilul V1 este comandat cu un sir de impulsuri, cu perioada 2p si defazate fata de tensiunea U1 cu unghiul a (unghiul de comanda), iar ventilul V2 cu un sir de impulsuri cu perioada 2p si defazat fata de primul sir de impulsuri cu p Dispozitivul de comanda DC permite modificarea unghiului a de la 0 la p

Ecuatia    diferentiala a circuitului este:

Solutia ecuatiei (2.1)    corespunzatoare intervalului wt[a aB] este:

Fig.2 Variatoare de c.a. monofazate: schema (a), forme

de unda (b,c,d)

unde:

Pentru cazul unei sarcini pur rezistive ( φ=0)

iar pentru sarcina pur inductiva;

Ventilul V1 se blocheaza in momentul trecerii curentului prin 0 unghiul de blocare a1B rezultand din relatia:

Solutiile ecuatie sunt date in figura 3.

Daca unghiul de conductie λ=aB a al ventilului v1este < p atunci la aplicarea impulsului de comanda ventilului V2acesta poate trece in stare de conductie, ventilul V1aflanduse in stare de conductie,numai dupa blocarea impulsului V1 daca impulsul de comanda aplicat ventilului V2 are o latime.

Cat timp unul din ventile conduce, celalalt nu poate fi trecut in stare de conductie, din cauza tensiunii anod-catod negative.

Variatoarele de c.a. monofazate func­tioneaza, de obicei, cu  <p In acest caz, in intervalul de conductie al ventilului V2 ecuatia circuitului este tot ecuatia cu solutia:

Fig.3 Graficul functiei a1B=f(a) pentru φ=constant

Daca la functionarea simetrica a variatorului de c.a. se modifica unghiul de comanda a ventilelor, are loc modificarea valorii medii a tensiunii si curentului si deci, a puterii medii transmise sarcinii. Modificarea progresiva a unghiului de comanda a ventilelor variatoarelor de c.a., in scopul modi­ficarii puterii medii transmise sarcinii, poarta denumirea de comanda progresiva sau cu control de faza. La comanda progresiva a variatoarelor de c.a. unghiul de comanda poate fi modificat in intervalul a a p), unde unghiul limita a rezulta din conditia: pentru a a p , sau pentru ωt=a p, i = 0.




Valoarea medie a tensiunii u2 aplicate sarcinii, pentru cazul sarcinii pur rezistive    este:

Fig.4. Graficul emed=f(a) pentru cazul sarcinii pur resistive si dependenta Vm1 si V10 in functie de unghiul de comanda

Raportand valoarea medie a tensiunii u2, la valoarea medie maxima U20med (a=0), rezulta:

De asemenea se obtine:

La modificarea unghiului de comanda, curentul de sarcina este dis­torsionat. Continutul in armonici a curentului de sarcina depinde de unghiul de comanda. in figura 4 este data dependenta amplitudinii armonicii fundamentale, raportata la valoarea maxima si a fazei armonicii de baza in functie de unghiul de comanda.

Din figura 4, rezulta ca exista un defazaj al armonicii fundamentale a curentului, pentru a # 0, chiar pentru cazul sarcinii pur rezistive, defazaj care creste odata cu cresterea unghiului de comanda. Datorita acestui defazaj, apare o putere reactiva, numita putere reactiva de comanda..

Armonicile superioare ale curentului de sarcina produc perturbatii supa­ratoare in functionarea canalelor de telecomunicatii, a aparatelor electronice de masurat si control sau a altor echipamente din vecinatate. Pentru evi­tarea acestor perturbatii, se recomanda ca variatoarele de c.a. cu puteri mai mari de 250 W, sa fie prevazute cu filtre pentru reducerea armonicilor.

Circuitul energetic al variatoarelor de ca. poate avea una din struc­turile prezentate in figura 5.

Variatorul de c.a. cu doua tiristoare in antiparalel (fig. 5. a) are o structura simpla, dar prezinta urmatoarele dezavantaje:

- necesita doua dis­pozitive de comanda izolate galvanic intre ele;

- in cazul aparitiei unei supra­tensiuni dinspre retea sau din cauza sarcinii, exista pericolul distrugerii tiristoarelor. In adevar, daca la aparitia unei supratensiuni, tiristorul care este polarizat direct nu amorseaza ca urmare a depasirii tensiunii de bascu­lare de nul, sau prin efect du dt, celalalt tiristor se poate strapunge. Schema din figura 5. b, are avantajul ca foloseste un singur tiristor, in schimb, nu permite reglarea puterii decat in domeniul: Pmax/2-Pmax In plus, reglarea puterii este insotita de aparitia unei componente continue a curentului, a carei valoare este cu atat mai pronuntata cu cat unghiul de comanda al tiristorului este mai mare.

Fig.5 . Structura circuitului energetic al variatoarelor

de c.a.

In figura 5.c, este reprezentat circuitul energetic al unui variator de c.a. la care catozii tiristoarelor sunt legati direct, iar fiecare tiristor are montat in antiparalel, cate o dioda. Prezenta diodelor in antiparalel nu permite aparitia unor tensiuni inverse pe tiristoare si deci asigura protectia tiristoarelor la supratensiuni. Un alt avantaj al schemei este acela ca permite utilizarea unui singur dispozitiv de comanda, deoarece tiristoarele au catodul comun.

Schema unui variator de c.a. cu un singur tiristor montat in bratul unei punti cu diode este data in figura 5 d. Un dezavantaj al schemei este acela ca, la functionarea variatorului cu sarcina rezistiva inductiva, in momentul iesirii din conductie a tiristorului. pe tiristor apare brusc tensiunea sursei, cu valoarea instantanee corespunzatoare momentului blocarii tiristorului . Tiristorul abia iesit din conductie, poate amorsa la o valoare a lui du/dt mai mica, decat daca ar face parte din structura unui variator cu doua tiris­toare. Schema cu tiristor montat in bratul puntii cu diode are si neajunsul ca, la functionarea cu sarcina rezistiv-inductiva, poate avea loc si pierderea controlului asupra comenzii tiristorului, acesta ramanand in conductie tot timpul.

Fig.6. Comanda tiristoarelor prin foto tiristoare

Variatoarelor de c.a. pot fi realizate si cu triacuri (fig. 5.c) triacul fiind un element semiconductor care indeplineste functia a doua tiristoare in antiparalel. De asemenea, se construiesc variatoare de c.a. cu fototiristoare (fig.5.f), fototiristoarele prezentand avantajul de-a imbina rolul de traductor lumina-curent si element de comutatie. Pentru comanda unor puteri mai mari decat acelea pe care le pot controla fototiristoarele, se con­struiesc variatoare de c.a. cu tiristoare comandate prin fototiristoare. In functie de modul de legare a fototiristorului cu tiristorul de putere, grupa de clemente poate indeplini functia unui ventil normal inchis (fig. 6, a) sau de ventil normal deschis (fig.6. b).

Din punctul de vedere al caderii de tensiune pe ventile, cea mai mica cadere de tensiune o au schemele din figura 5, a, 5,b si cea mai mare schema din figura 5.e.f

Structura dispozitivului de comanda DC al variatoarelor de c.a. depinde de natura ventilelor (tiristoare, triacuri), de destinatia variatorului si de regimul de functionare.

In functie de modul in care se modifica marimea de intrare a dispoziti­vului de comanda, variatoarele de c.a. pot indeplini functia de comanda manuala sau automata a tensiunii sau curentului din circuitul energetic sau functia de reglare a tensiunii sau curentului .

Bibliografie

  1. Dimitrie Alexa si colectivul – Convertoare de putere cu circuite rezonante, Editura Tehnica Bucuresti 1998
  2. Florin Ionascu si colectivul – Electronica de putere. Convertoare statice, Editura Tehnica Bucuresti 1998
  3. Arpad Kelemen – Electronica de putere. Editura didactica si pedagogica, Bucuresti 1998


loading...







Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 894
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2019 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site