Praca falownikowa przekształtnika o komutacji zewnętrznej.doc

(298 KB) Pobierz
Praca falownikowa przekształtnika o komutacji zewnętrznej

Politechnika Radomska im. Kazimierza Pułaskiego

 

 

 

 

 

Praca falownikowa przekształtnika o komutacji zewnętrznej

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                      Wykonał: Rafał Świca

                                                                                                                                                     Gr. EP B

 

 

 

 

1       .Praca falownikowa przekształtnika

o komutacji zewnętrznej.

 

Pracą falownikową nazywa się pracę inwersyjną prostownika tyrystorowego, w której energia z obwodu prądu stałego jest przekazywana do źródła napięcia przemiennego. Prostownik pracujący w zakresie pracy falownikowej określa się często jako przekształtnik napięcia stałego na napięcie przemienne o komutacji zewnętrznej.

 

 

Rysunek1.1 Interpretacja pracy przekształtnika o komutacji zewnętrznej: a) praca prostownikowa;

b) praca falownikowa; c) odwzorowanie obszarów pracy I-praca prostownikowa, II-praca falownikowa

Na rysunku przedstawiono schematy zastępcze przekształtnika o komutacji zewnętrznej, które umożliwiają interpretację dwóch zakresów jego pracy: prostownikową i falownikową.

W pracy prostownikowej przekształtnik zasilany z sieci prądu przemiennego jest źródłem napięcia o znaku zgodnym ze znakiem prądu , co oznacza, że kąt opóźnienia wysterowania tyrystorów zawiera się w przedziale . Napięcie E ewentualnego źródła zewnętrznego ma zwrot przeciwny do kierunku prądu .

W pracy falownikowej przekształtnik zasilany z sieci prądu przemiennego jest źródłem napięcia skierowanego przeciwnie do kierunku prądu , co oznacza, że kąt opóźnienia wysterowania tyrystorów zawiera się w przedziale W obwód prądu stałego jest włączone źródło energii o napięciu E skierowanym zgodnie z kierunkiem przewodzenia tyrystorów.

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 
 

Rysunek1.2 Trójpulsowy przekształtnik o komutacji zewnętrznej w pracy falownikowej: a) schemat układu b) przebiegi czasowe napięć; c)przebiegi czasowe prądów

 

Na rysunku a) przedstawiono trójpulsowy tyrystorowy przekształtnik o pracy falownikowej, w którym źródłem energii prądu stałego jest bateria akumulatorów o napięciu E. Na rysunku b) i c) podano przebiegi czasowe napięć i prądów z uwzględnieniem zjawiska komutacji.

 

 

W celu określenia warunków sterowania układu, zapewniających bezzwarciową pracę przekształtnika, rozpatrzmy dla przykładu przejmowanie prądu przez tyrystor w fazie A od tyrystora w fazie C. Warunek bezpiecznej pracy przekształtnika można sformułować następująco: w przedziale kątowym leżącym na lewo od punktu N tyrystor wstępujący do pracy powinien przejąć całkowicie prąd tyrystora ustępującego w pracy, z określonym, wyprzedzeniem kątowym niezbędnym dla osiągnięcia przez tyrystor ustępujący zdolności blokowania napięcia anodowego dodatniego. W tym przedziale kątowym tyrystor ma możliwość przejęcia prądu od tyrystora , ponieważ napięcie anodowe jest bardziej dodatnie niż napięcie anodowe .

W przedziale kątowym zachodzi proces komutacji, w którym przewodzą dwa tyrystory: wstępujący i ustępujący . W tym przedziale napięcie jest średnią arytmetyczną napięć źródłowych równocześnie przewodzących tyrystorów [ud = (uC + uA)/2]. Analogicznie do zakresu pracy prostownikowej, w pracy falownikowej komutacja powoduje stratę napięcia wyprostowanego.

Uwzględniając wpływ komutacji, warunek bezpiecznej pracy falownikowej można wyrazić nierównością

[1.1] 

Lub

[1.2] 

 

przy czym - kąt wyprzedzenia wysterowania przekształtnika liczony od konta komutacji naturalnej w pracy falownikowej.

Tak więc maksymalna wartość napięcia w pracy falownikowej

                                          1. 3

 

 

 

 

 

 

 

Rysunek1.3Przekształtnik jednopulsowy w pracy falownikowej: a) schemat układu; b)przebiegi czasowe napięcia i prądu.

Rysunek b) przedstawia matematyczny warunek bezawaryjnej pracy falownikowej przekształtnika jednopulsowego, a mianowicie

                                          1.4

przy czym .

Niespełnienie tego warunku powoduje przeciągnięcie przewodzenia prądu przez tyrystor do zakresu dodatniej półfali napięcia źródłowego, co oznacza stan zwarcia.

Zgłoś jeśli naruszono regulamin