1. Wstęp teoretyczny:

Falownik - rządzenie elektryczne zamieniające prąd stały, którym jest zasilane, na prąd zmienny o
regulowanej częstotliwości wyjściowej. Jeśli w falowniku zastosuje się modulację szerokości impulsów
(PWM), to równocześnie ze zmianą częstotliwości można regulowad wartośd skuteczną napięcia
wyjściowego.

Schemat trójfazowego falownika napięcia:

Jeśli falownik na wyjściu ma generowad napięcie w postaci fali prostokątnej, to każdy z

tranzystorów wysterowany jest do przewodzenia przez pół okresu pracy falownika. Oznacza to, ze
załączenie tranzystorów T3 względem T5 jest przesunięte względem załączenia tranzystora T1
odpowiednio o kąt 120 i 240 stopni. Załączenie tranzystorów T2, T4, T6 jest przesunięte względem
załączania tranzystorów T1, T3, T5 o pół okresu czyli o kąt 180 stopni.

Modulacja szerokości impulsów – PWM

Napięcie wyjściowe falownika ma postad ciągu impulsów prostokątnych o stałem amplitudzie

i zmiennej szerokości trwania impulsów. Taki kształt napięcia charakteryzuje się mniejsza zawartością
wyższych harmonicznych w porównaniu z przebiegiem w postaci fali prostokątnej.

Sygnał sterujący ma taką częstotliwośd jaką ma mied napięcie wyjściowe falownika.

Częstotliwośd przebiegu piłokształtnego powinna byd co najmniej kilkanaście razy większa od
częstotliwości przebiegu sterującego. Wynosi ona przeciętnie od 1 kHz do kilkunastu kHz.

Numer ćw.:

Nazwa wydziału:

Ocena:

2

Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej

Grupa stud. / grupa lab.

12M C

Nazwa przedmiotu:

Data wykonania ćw.:

Energoelektronika przemysłowa

03.04.2013

Temat ćw:

Podpis:

Data oddania sprawozdania:

Trójfazowy falownik napięcia

15.05.2013

Skład zespołu

Kurek Michał
Kąkol Łukasz
Maquina Aldair
Żywczak Tomasz

2. Wykonanie ćwiczenia:

Naszym zadaniem było przeprowadzenie symulacji dla następujących parametrów:



fi = 500 Hz (standardowo 1 kHz)



J = 0,04 kgm^2 (standardowo 0,08 kgm^2)

3. Otrzymane przebiegi:

a) Odbiornik RL



praca z modulacją PWM

Przebieg napięcia, prądu i prądu diody zwrotnej tranzystora

Przebieg napięd międzyfazowych i napięd fazowych odbiornika

Przebieg napięcia zasilającego falownik oraz prądu zasilającego falownik

Przebieg fali nośnej, napięd fazowych odbiornika i napięd podawanych na bramki tranzystorów



zmiana współczynnika modulacji amplitudy z 0,98 na 0,1

Przebieg napięcia, prądu i prądu diody zwrotnej tranzystora

Przebieg napięd międzyfazowych i napięd fazowych odbiornika

Przebieg napięcia zasilającego falownik oraz prądu zasilającego falownik

Przebieg fali nośnej, napięd fazowych odbiornika i napięd podawanych na bramki tranzystorów



praca z zadaną falą prądu odbiornika

Przebieg napięcia, prądu i prądu diody zwrotnej tranzystora

Przebieg napięd międzyfazowych i napięd fazowych odbiornika

Przebieg napięcia zasilającego falownik oraz prądu zasilającego falownik

Przebieg fali nośnej, napięd fazowych odbiornika i napięd podawanych na bramki tranzystorów

Zwiększenie wartości współczynnika modulacji amplitudy wprowadza stałą szerokośd impulsów
napięcia tranzystora. Zadanie fali prądu nie ma wyraźnego wpływu na pracę układu.

Zwiększenie współczynnika modulacji amplitudy spowodowało zmniejszenie szerokości impulsów
napięd międzyfazowych i napięd fazowych odbiornika. W przypadku pracy z zadaną falą widoczne jest
zwiększenie amplitudy napięd.

Zwiększenie wartości współczynnika modulacji amplitudy spowodowało zmniejszenie się szerokości
trwania impulsów prądu zasilającego falownik. Przy pracy z zadaną falą prądu impulsy stają się mniej
uporządkowane a ich wartości schodzą poniżej zera.

Zwiększenie wartości współczynnika modulacji amplitudy powoduje wzrost szerokości trwania
impulsów napięd podawanych na bramki tranzystorów. Impulsy te mają stałą szerokośd. Przy pracy z
zadaną falą prądu odbiornika szerokośd impulsów napięd podawanych na bramki tranzystorów
zmniejsza się.

b) Silnik indukcyjny



praca z modulacją PWM

Przebieg napięcia fazowego silnika i prędkości kątowej wirnika

Przebieg napięcia, prądu i prądu diody zwrotnej tranzystora

Przebieg napięcia zasilającego falownik oraz prądu zasilającego falownik

Przebieg fali nośnej, napięd fazowych odbiornika i napięd podawanych na bramki tranzystorów



zmiana współczynnika modulacji amplitudy z 0,98 na 0,1

Przebieg napięcia fazowego silnika i prędkości kątowej wirnika

Przebieg napięcia, prądu i prądu diody zwrotnej tranzystora

Przebieg napięcia zasilającego falownik oraz prądu zasilającego falownik

Przebieg fali nośnej, napięd fazowych odbiornika i napięd podawanych na bramki tranzystorów



praca z zadaną falą prądu odbiornika

Przebieg napięcia fazowego silnika i prędkości kątowej wirnika

Przebieg napięcia, prądu i prądu diody zwrotnej tranzystora

Przebieg napięcia zasilającego falownik oraz prądu zasilającego falownik

Przebieg fali nośnej, napięd fazowych odbiornika i napięd podawanych na bramki tranzystorów

Zmiana wartości współczynnika modulacji amplitudy nie ma wyraźnego wpływu na przebieg napięcia
fazowego silnika ani na prędkośd kątową wirnika. Przy pracy z zadaną falą prądu odbiornika zwiększa
się częstotliwośd napięcia fazowego silnika, a prędkośd kątowa wirnika szybciej wzrasta.

Przy pracy z zadaną falą prądu odbiornika zmienia się częstotliwośd impulsów napięcia i prądu na
tranzystorze. W przypadku prądu diody zwrotnej tranzystora widoczne jest zmniejszenie ilości
impulsów.

Przy pracy z zadaną falą prądu zwiększa się amplituda prądu zasilającego falownik.

Przy pracy z zadaną falą prądu następuje wyraźna zmiana w szerokości trwania impulsów napięd
podawanych na bramki tranzystorów. Stają się one nieregularne.