Trójfazowe źródła energii

120

u

t

0

-120





120









t

sin

U

)

t

(

u

m

a



 

t

sin

U

)

t

(

u

m

b













120









t

sin

U

)

t

(

u

m

c



A

U



B

U



C

U



napięcia fazowe

2

m

C

B

A

F

U

U

U

U

U









Trójfazowe źródła energii

u

t

0

-120

)

t

(

u

)

t

(

u

)

t

(

u

b

a

ab





)

t

sin(

U

)

t

sin(

U

U

m

m

max

60

120





















3

2

3

2

3













m

m

m

U

U

U

napięcia międzyfazowe - przewodowe

2

3











m

CA

BC

AB

P

U

U

U

U

U

3





F

P

U

U

400



P

U

231



F

U

jeśli

V to

V

Trójfazowe odbiorniki

Połączenia w gwiazdę

R

a

a

c

b

R

b

R

c

W

PB

U

PC

U

PA

U

R

a

a

c

b

R

b

R

c

0

B

U

C

U

A

U

0



N

V

a

c

b

R

ca

R

bc

R

ab

PB

U

PC

U

PA

U

Połączenia w trójkąt

Prostowniki jednofazowe (niesterowane)

u

t

0

t

0

u

R

u(t)

D

1

D

2

D

3

D

4

~

R

u

R

(t)

t

0

u

R

u(t)

~

R

u

R

(t)

D

Prostowniki jednofazowe (sterowane)

u(t)

R

u

R

(t)

~

Ty

UWT

u(t)

Ty

1

Ty

2

Ty

3

Ty

4

~

R

u

R

(t)

t

0

u

R

180

0







t

0

u

R

Prostowniki trójfazowe (trójpulsowy)

u

t

0

R

U

C

~

U

B

~

U

A

~

u

t

0

Prostowniki trójfazowe (sześciopulsowe)

u

t

0

U+

R

U

C

~

U

B

~

U

A

~

U

-

N

u

t

0

t

0

u

R

Impulsowy przekształtnik energii z tranzystorem szeregowym

Regulację napięcia wyjściowego, a zatem i mocy dokonuje się dwoma metodami:

1. poprzez zmianę czasu trwania impulsów napięciowych przy stałej ich częstotliwości
(modulacja szerokości impulsu – z ang. Pulse Width Modulation PWM), regulacja współczynnika
wypełnienia,

2. poprzez zmianę częstości załączeń przy stałym czasie trwania każdego pojedynczego impulsu.

Zasada dzia

ł

ania

W pierwszej fazie pracy przekształtnika wyzwolony tranzystor wymusza prąd i

ład

. Gdy

tranzystor przewodzi pojemność C jest ładowana poprzez dławik, w którym gromadzi się
energia magnetyczna. W czasie τ

on

załączonego tranzystora występuje przyrost prądu:

0

0

1

0

1

f

L

U

U

L

U

U

I

on

on



















gdzie: U

1

, U

0

są napięciami odpowiednio zasilania i wyjściowym, f

0

– częstością powtarzanych

impulsów,

0

f

on









- współczynnikiem wypełnienia.

Po wyłączeniu tranzystora energia zgromadzona w dławiku jest oddawana w obwodzie D, Dł, C,
R powodując przepływ prądu i

roz

. Gdy tranzystor nie przewodzi zmienia się biegunowość

napięcia na dławiku. W tym czasie τ

off

prąd maleje według:

0

0

1

f

L

U

I

off











Ciągłość prądu ładującego i

ład

oraz rozładowującego i

roz

pozwala na przekazywanie energii bez

przepięć i przy zmniejszonych tętnieniach. Równowaga energetyczna w układzie występuje gdy
przyrosty i spadki prądu są sobie równe

0

0

0

0

1

1

f

L

U

f

L

U

U















a stąd







1

0

U

U

Prądy w dławiku

Wpływ indukcyjności na przebiegi prądu dławika. Prąd tranzystora i

T

- linia ciągła i prąd

diody i

D

- linia przerywana.

Minimalną wartość indukcyjności przy której prąd dławika jest ciągły























max

1

0

min

0

0

2

0

min

U

U

1

P

f

2

U

L

Maksymalny prąd ciągły, przy L=Lmin jest dwa razy większy od prądu średniego

0

I

Sposoby regulacji napięcia wyjściowego

Regulacja napięcia poprzez zmianę współczynnika wypełnienia

Regulacja napięcia poprzez zmianę częstości załączeń

Tyrystorowy regulator mocy

a)

b)

Sterownik prądu przemiennego z tyrystorami (a) i triakiem (b)

Łączniki te charakteryzujące się stanem przewodzenia i stanem zaporowym, mogą być
wyzwalane impulsami bramkowymi synchronizowanymi z napięciem
sieci zasilającej:

– fazowo, tzn. z regulowanym opóźnieniem względem momentu przejścia napięcia
sieci przez zero,

– grupowo, tzn. w zerze napięcia lecz z opuszczaniem okresów.

Sterowanie fazowe

Wartość skuteczna napięcia oraz prądu na odbiorniku rezystancyjnym zależy od kąta
wyzwalania łączników półprzewodnikowych wynosi:

 





z

2

2

1

z

R

2

U

z

I

m

sk





























sin

a moc wydzielana na odbiorniku

 

 

R

z

I

z

P

2

sk









Sterowanie grupowe

Wartość mocy dostarczana do odbiornika rezystancyjnego jest łatwa do wyznaczenia,
gdyż jest proporcjonalna do liczby przewodzonych okresów
lub czasu przewodzenia:

tc

ta

P

N

n

P

P

zn

zn

śr









przy czym: P

zn

– moc znamionowa urządzenia; n, ta – liczba lub czas przewodzonych

okresów; N, tc – ustalona liczba okresów lub czas powtarzalny.

Sterownik trójfazowy

Sterownik prądu przemiennego w obwodzie

trójfazowym z odbiornikiem połączonym w

gwiazdę

Sterownik trójfazowy

Sterownik prądu przemiennego w obwodzie

trójfazowym z odbiornikiem połączonym w

trójkąt