ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA
TOM 29. ZESZYT 1 2, 2010 ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA TOM 29. ZESZYT 1 2, 2010
Kacper SOWA*
MODELE SYMULACYJNE
TRÓJFAZOWYCH NAWROTNYCH PRZEKSZTAŁTNIKÓW TYRYSTOROWYCH
STRESZCZENIE
W artykule omówiono dwa rodzaje trójfazowych nawrotnych przekształtników tyrystorowych: pierwszy  układ
z prądem obwodowy oraz drugi  układ z blokadą prądu obwodowego. Szczegółowej analizie poddano proces
zmiany kierunku prądu w obwodzie obciążenia oraz zjawiska temu towarzyszące.
Słowa kluczowe: przekształtnik tyrystorowy, prąd obwodowy
THREE-PHASE BIDIRECTIONAL THYRISTOR CONVERTERS SIMULATION AND ANALYSIS
This paper presents two models of three-phase bidirectional thyristor converters. The first one is a bidirectional
converter with a circulating current control and the second is with no-circulating current. It also describes the
results of the simulation and analysis of phenomena in these circuits.
Keywords: thyristor converter, circulating current
1. WSTĘP
kształtników gwiazdowych. Tyrystory o wspólnych kato-
dach (T1, T3, T5) nazywane są grupą katodową, natomiast
Przekształtniki tyrystorowe o komutacji sieciowej (rys. 1a)
te o wspólnych anodach (T2, T4, T6)  grupą anodową.
znajdują powszechne zastosowanie do zasilania górniczych
Tyrystory załączane są impulsami bramkowymi, w pa-
maszyn wyciągowych, walcarek w hutnictwie, silników
rach (T1T2, T2T3, T3T4, T4T5, T5T6, T6T1). Prąd obcią-
prądu stałego dużej mocy. Umożliwiają one płynną regula-
żenia płynie zawsze przez dwa tyrystory (parę), jeden z gru-
cję prądu i napięcia. Napędy prądu stałego z przekształtni-
py katodowej i jeden z grupy anodowej. Do rozpoczęcia
kami tyrystorowymi wykorzystane do zasilania twornika
przewodzenia należy jednoczeS
nie załączyć oba tyrystory
umożliwiają uzyskanie płynnej regulacji prędkoS
ci i innych
tworzące parę.
wymaganych w układzie napędowym wielkoS
ci jak np.
Każdy z tyrystorów jest załączany dwukrotnie pod-
momentu obrotowego.
czas okresu: po raz pierwszy, gdy ma zacząć przewodzić
w nowej parze i po raz drugi w odstępie Ą/3, gdy ma na-
dal przewodzić, a do pracy wprowadzany jest drugi tyry-
2. ZASADA DZIAA
ANIA
stor tworzący z nim parę. W ciągu każdego okresu napięcia
TRÓJFAZOWEGO TYRYSTOROWYEGO
trójfazowego x
ródła, napięcie wyjS
ciowe składa się z sze-
PRZEKSZTAA
TNIKA MOSTKOWEGO
S
ciu jednakowych fragmentów (pulsów) o szerokoS
ci Ą/3,
Trójfazowy tyrystorowy przekształtnik mostkowy przed- odpowiadających przewodzeniu jednej pary tyrystorów
stawiony na rysunku 1a stanowi połączenie dwóch prze- (rys. 1b).
a) b) 2Ą/3 Ą/3
Id
�t
 Id
�t
�t
Rys. 1. Trójfazowy tyrystorowy przekształtnik mostkowy. RLE  obciążenie, Lk  indukcyjnoS
ć komutacyjna (a), przebiegi prądów
fazowych x
ródła zasilającego przekształtnik, zakresy przewodzenia poszczególnych tyrystorów (b)
*
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki, Katedra Automatyki Napędu
i Urządzeń Przemysłowych, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland
47
Kacper SOWA
MODELE SYMULACYJNE TRÓJFAZOWYCH NAWROTNYCH PRZEKSZTAŁTNIKÓW TYRYSTOROWYCH
3. TRÓJFAZOWE DWUKIERUNKOWE
razy większa (ponieważ płynie przez dwukrotnie większą
PRZEKSZTAA
TNIKI TYRYSTOROWE
liczbę zwojów), niż dla prądu obciążenia Id.
Aby zapobiec takiej sytuacji, suma S
rednich napiec wyj-
Pojedynczy przekształtnik mostkowy dostarcza na wyjS
ciu
S
ciowych obu mostków w kierunku przewodzenia musi
napięcie regulowane o dowolnym kierunku (ą < Ą/2 napię-
spełniać nierównoS
ć:
cie dodatnie, ą > Ą/2 napięcie ujemne). Jednakże z powodu
jednokierunkowego przewodzenia tyrystorów nie ma moż- UdP + UdN d" 0 (I)
liwoS
ci zmiany kierunku przepływu prądu przez obciążenie
Oznacza to zadawanie kątów ą, tak aby była spełniona
(obrotów w przypadku zasilania silnika). Wiąże się z ko-
zależnoS
ć:
niecznoS
cią przełączania zacisków obwodu twornika lub
wzbudzenia maszyny.
ąP + ąN e" Ą (II)
3.1. Przekształtniki z prądem obwodowym Dzięki temu S
rednie wartoS
ci napięć wyjS
ciowych obu
przekształtników będą sobie równe, lecz o przeciwnym kie-
Przepływ prądu obciążenia w obu kierunkach jest możliwy,
runku oddziałania w obwodzie. Jeden z przekształtników
jeS
li do zasilania odbiornika zastosujemy dwa prostowniki
będzie pracował jako prostownik z okreS
loną wartoS
cią na-
mostkowe połączone w konfiguracji jak na rysunku 2. Prze-
pięcia wyjS
ciowego, a drugi jako falownik z dokładnie taką
kształtnik wymuszający prąd Id w kierunku zaznaczonym
samą wartoS
cią S
rednią napięcia wyjS
ciowego, lecz o prze-
na rysunku nazywamy  dodatnim (P), a w kierunku prze-
ciwnym zwrocie.
ciwnym  ujemnym (N).
Przykładowe przebiegi napięć obu przekształtników
podczas realizacji omawianego sterowania przedstawiono
na rysunku 3. Obrazuje on proces, w wyniku którego zmia-
na wysterowania obu mostków doprowadza do zmiany kie-
runku prądu w obwodzie obciążenia (następuje zmiana
wartoS
ci S
redniej napięcia od +Ud0 do wartoS
ci  Ud0).
Rys. 2. Struktura przekształtnika dwukierunkowego,
zasilającego odbiornik o charakterze RLE
Rysunek 2 przedstawia sytuację, podczas której do ob-
ciążenia energię dostarcza przekształtnik P (pracujący jako
prostownik). Wymusza on przepływ prądu Id. Przez ten
mostek może również przepływać prąd i , niepłynący przez
w
obciążenie, a płynący przez oba z przekształtników.
Prąd i nazywany jest prądem wyrównawczym (obwo-
w
dowym). Na rysunku 2 przedstawiono drogę jego przepły-
Rys. 3. Przebiegi czasowe napięć wyjS
ciowych
wu (może on płynąć wyłącznie w jednym kierunku, od przekształtników P i N podczas realizacji procesu nawrot.
ObjaS
nienia w tekS
cie
przekształtnika dodatniego do ujemnego). Zamyka się on
przez obwód o bardzo małej rezystancji i napięcie stałe,
Kolorem szarym oznaczono, jak zmiana kąta wystero-
już o niewielkiej wartoS
ci wymusza w nim prąd obwodowy
wania ą (z zachowaniem zależnoS
ci (II)) wpływa na zmia-
o bardzo dużej wartoS
ci. BezpoS
rednie połączenie zacisków
obu przekształtników spowodowałoby przepływ, teoretycz- nę wartoS
ci napięć wyjS
ciowych przekształtników i stop-
niową zmianę charakteru ich pracy.
nie biorąc, nieskończenie wielkich prądów obwodowych.
Mimo zachowania równoS
ci wartoS
ci S
rednich napięć
W układach takich stosuje się dławiki sprzężone. Mają one
jeden wspólny rdzeń. Prąd obwodowy płynie przez oba obu przekształtników (odpowiednich relacji pomiędzy ką-
jego uzwojenia, a indukcyjnoS
ć dla tego prądu jest cztery tami sterowania obu mostków), wartoS
ci chwilowe tych na-
48
ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA TOM 29. ZESZYT 1 2, 2010
pięć różnią się od siebie, co powoduje przepływ prądu wy-
równawczego.
Potrzeba zastosowana dławika ograniczającego wynika
z braku możliwoS
ci oddziaływania na wartoS
ć i fazę składo-
wych zmiennych występujących w napięciu wyjS
ciowym.
Włączenie pomiędzy zaciski wyjS
ciowe przekształtników
dławika spowoduje odłożenie się na nim napięcia obwodo-
wego tętnień, ograniczając zarazem amplitudę prądu obwo-
dowego.
W praktyce zamiast sterowania realizującego zależnoS
ć
(II) stosuje się układy kontrolujące, w zamkniętym układzie
regulacji, wartoS
ć S
rednią prądu obwodowego. Na pozio-
mie 5�10% maksymalnej wartoS
ci prądu obciążenia. Układ
Rys. 4. Schemat dwukierunkowego przekształtnika
reaguje na sygnały prądowego sprzężenia zwrotnego,
bez prądu obwodowego
otrzymywane z przekształtników i przez odpowiednie ste-
rowanie kątami wysterowania wytwarza zadaną wartoS
ć
Podczas pracy tyrystory tylko jednego mostka są załącza-
prądu obwodowego. Dzięki takiemu sterowaniu, mamy
ne. Impulsy bramkowe (załączające) drugiego mostka wy-
możliwoS
ć pełnej kontroli prądu obwodowego, która po-
wołującego przepływ prądu wyrównawczego są zablokowa-
woduje iż:
ne. Oznacza to indywidualną pracę każdego z przekształtni-
 oba przekształtniki pracują zawsze z prądami ciągłymi,
ków. Wyklucza to możliwoS
ć zwarć międzyfazowych,
a prąd wyrównawczy jest na granicy prądu ciągłego; mostki można więc zasilać z wspólnego transformatora.
 zmiana kierunku prądu obciążenia może nastąpić Zmiana kierunku prądu obciążenia wymaga doprowadze-
w każdej chwili, w sposób naturalny i płynny; nia prądu aktualnie przewodzącego przekształtnika do zera,
 zapewniona kosinusoidalna zależnoS
ć S
redniego napię- zablokowania jego impulsów załączających, a po upływie
czasu większego od t (czas wyłączania zastosowanych ty-
cia wyprostowanego od kąta opóx
nienia zapłonu ą nie-
q
rystorów) odblokowania drugiego mostka. Sterowanie takie
zależnie do charakteru prądu obciążenia.
powoduje, iż przy zmianie kierunku prądu pojawia się prze-
Przepływ prądu wyrównawczego oddziałuje korzystnie
rwa pomiędzy wyłączeniem jednego z mostków a załącze-
na szybkoS
ć nawrotu. Powoduje jednak zwiększenie obcią-
niem drugiego. W praktyce zwiększa to czas zmiany kierun-
żenia biernego wnoszonego przez przekształtnik. Prąd
ku prądu obciążenia, co przedstawiono na rysunku 5.
mostka zasilającego aktualnie obciążenie jest powiększony
o składową stałą prądu wyrównawczego. Dodatkowe ob-
ciążenie bierne wywołuje również przekształtnik pracujący
jako falownik (przez który przepływa jedynie prąd wyrów-
nawczy). Przepływ prądu wyrównawczego stanowi dodat-
kowe x
ródło strat mocy czynnej w tyrystorach mostków
oraz uzwojeniach transformatora.
3.2. Przekształtnik bez prądu obwodowego
W układach dwukierunkowych można całkowicie zlikwi-
dować prąd wyrównawczy, dzięki automatycznemu bloko-
waniu impulsów załączających tego przekształtnika, który
aktualnie nie przewodzi prądu obciążenia. Schemat takiego
przekształtnika przedstawiono na rysunku 4. Ze względu na
możliwoS
ć nieciągłoS
ci prądu obciążenia, istnieją trudnoS
ci
w osiągnięciu płynnego przejS
cia prądu obciążenia z pro-
stownika P na N bądx
odwrotnie. Układ sterowania musi
wygenerować taki kąt wysterowania tyrystorów, przy któ-
rym S
rednia wartoS
ć napięcia przekształtnika rozpoczynają-
Rys. 5. Przykładowe przebiegi napięcia i prądu wyjS
ciowego
cego pracę będzie taka sama jak S
rednie napięcie prze-
przekształtnika podwójnego przy zmianie
kształtnika kończącego pracę. Narzuca to koniecznoS
ć
sterowania od pracy P jako prostownik,
do pracy N jako prostownik.
przemyS
lanego wyboru układu sterowania dla uzyskania
Obciążenie RL
wymaganych właS
ciwoS
ci eksploatacyjnych.
49
Kacper SOWA
MODELE SYMULACYJNE TRÓJFAZOWYCH NAWROTNYCH PRZEKSZTAŁTNIKÓW TYRYSTOROWYCH
4. OGÓLNA STRUKTURA (I = 10%Idmax), oraz zadana przez regulator napięcia (RU)
ref
UKA
ADÓW STEROWANIA tylko dodatnia wartoS
ć prądu obciążenia. W zależnoS
ci od
I REGULACJI TYRYSTOROWYCH
znaku sygnału wyjS
ciowego regulatora napięcia jest on
PRZEKSZTAA
TNIKÓW TRÓJFAZOWYCH
wprowadzany przez człon jednokierunkowy LIM(0,1) 
przepuszczanie sygnałów dodatnich, lub LIM( 1,0)  sy-
W zrealizowanych układach sterowania przekształtnikami
gnały ujemne, na wejS
cie odpowiedniego z regulatorów.
nawrotnymi zastosowano szeregową strukturę regulacji,
Mostek, któremu odpowiada zadany kierunek prądu, ma
która składa się z kaskadowo połączonych regulatorów PI
w efekcie zadany prąd będący sumą prądu obciążenia i prą-
napięcia i prądu. Sprzężenie prądowe zapewnia ogranicze-
du wyrównawczego, a drugi z mostków jedynie prąd wy-
nie i kontrolę prądu odbiornika (rzadziej jego stabilizację).
równawczy. Układ sterowania posiada dodatkowo układ
Regulator w jego strukturze ma budowę proporcjonalno cał-
blokady (Bl). Jest on wykorzystywany podczas rozruchu
kującą (PI), co eliminuje statyczny błąd regulacji. Drugie z
dla sprawdzenia stanu zasilanego przekształtnika.
zastosowanych sprzężeń zwrotnych jest sprzężeniem napię-
ciowym, którego zadaniem jest stabilizacja napięcia obcią- 4.2. Układ starowania przekształtnikiem
żenia (lub w przypadku zastosowania układu do zasilania
z blokadą prądu obwodowego
silnika prądu stałego stabilizacja jego prędkoS
ci obrotowej).
Na rysunku 8 przedstawiono zrealizowany w celu symula-
cji układ sterowania i regulacji nawrotnym przekształtni-
4.1. Układ sterowania przekształtnikiem nawrotnym
kiem tyrystorowym z blokadą prądu wyrównawczego.
z prądem obwodowym
Jeżeli zostanie zadana różna od zera wartoS
ć napięcia
Na rysunku 6 przedstawiono wykonany w S
rodowisku wyjS
ciowego, to na wyjS
ciu regulatora napięcia RU pojawi
IsSpice model układu regulacji i sterowania dwukierun- się sygnał różny od zera, o biegunowoS
ci zależnej od znaku
kowego przekształtnika tyrystorowego z prądem wyrów- błędu. Znak tego sygnału decyduje o kierunku prądu w ob-
nawczym. Każdy z mostków ma oddzielny regulator prądu ciążeniu (wyborze przekształtnika, który rozpocznie pra-
(RIP, RIN). Na wejS
cie którego podawany jest sygnał pro- ce). Proces ten odbywa się to za pomocą układu przedsta-
porcjonalny do zadanej wartoS
ci prądu wyrównawczego wionego na rysunku 7.
Rys. 6. Schemat dwukierunkowego przekształtnika z prądem wyrównawczym, wraz z układem sterowania RU  regulator napięcia,
RIP, RIN  regulator prądu mostka dodatniego (P) i ujemnego (N), LS  indukcyjnoS
ć sieci, LTR  indukcyjnoS
ć transformatora
Rys. 7. Schemat blokowy układu blokady wyzwalania impulsów załączających przekształtników
50
ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA TOM 29. ZESZYT 1 2, 2010
Rys. 8. Schemat dwukierunkowego przekształtnika z blokadą prądu wyrównawczego z układem sterowania:
RU  regulator napięcia, RIP, RIN  regulator prądu mostka dodatniego (P) i ujemnego (N),
A2D(D2A)  bloki konwersji sygnału analogowej na cyfrową (cyfrowej na analogową)
Układu blokady musi spełniać następujące warunki: ków zostaje opóx
nione w członie TP o czas tp. Stan niski,
informujący o koniecznoS
ci zablokowania odpowiedniego
 impulsy wyzwalające tyrystory powinny wprowadzać
w stan przewodzenia tylko ten przekształtnik, który do- z mostków przenoszony jest bez opóx
nienia. W wyniku
starcza prądu obciążenia, przekształtnik chwilowo nie- tego jeden z przekształtników rozpocznie prace, a drugi zo-
czynny powinien być zablokowany; staje zablokowany.
 przy zmianie znaku sygnału regulatora prędkoS
ci musi na-
stąpić przełączenie układu regulacji z jednej sekcji na drugą;
5. REZULTATY SYMULACJI PRZEKSZTAA
TNIKA
 zablokowanie impulsów wyzwalających tyrystory
Z PRĄDEM OBWODOWYM
w sekcji może nastąpić dopiero po zmniejszeniu prądu
tej sekcji do wartoS
ci bliskiej zeru;
W trakcie badań symulacyjnych wykorzystywano układ
 odblokowanie wchodzącej do pracy sekcji może nastą-
przedstawiony na rysunku 7. Zarejestrowano przebiegi prą-
pić dopiero wtedy, gdy tyrystory sekcji przeciwnej
dów obu przekształtników (IdP, IdN) oraz prądu obciążenia
znajdują się w stanie zaporowym.
(Id) podczas procesu zmiany kierunku prądu. Dla różnych
wartoS
ci x
ródła napięcia E, występującego w obwodzie prą-
Detektor zera K0 wytwarza na wyjS
ciu sygnał logicz-
du stałego.
ny 0, gdy tylko wartoS
ć bezwzględna prądu Id jest różna od
Na rysunku 9a przedstawiono proces nawrotu. Gdy tylko
zera. Przerzutnik w tym czasie nie przenosi sygnału z wej-
prąd obciążenia jest dodatni, musi on płynąć od przekształt-
S
cia D na wyjS
cie Q. Jest to możliwe dopiero wtedy, gdy
nika dodatniego P  wtedy prąd przekształtnika ujemnego
prąd w obwodzie obciążenia zmaleje do wartoS
ci uznanej
N  jest prądem obwodowym. Na odwrót, jeżeli prąd obcią-
przez detektor zera K0 za wartoS
ć zerową. Na wejS
ciu E
żenia jest ujemny, wtedy prąd przekształtnika dodatniego
pojawia się wtedy wartoS
ć 1. Na wejS
cie D dostarczamy
jest prądem obwodowym. Prądy w każdej chwili spełniają
sygnał proporcjonalny do zadanego kierunku prądu. Dla
zadanego dodatniego kierunku prądu, komparator znaku równoS
ć IdP = Id + IdN. Prąd przekształtnika rozpoczynają-
KS zadaje na wejS
cie D sygnał logiczny o wartoS
ci 1 (dla cego przewodzenie już na początku jego pracy ma charak-
prądu w kierunku przeciwnym 0). ter ciągły, co stanowi główną zaletę układu. Podczas proce-
Zbocze narastające sygnału z wyjS
cia Q (analogicznie su nawrotu nie ulega zmianie kierunek napięcia E w obwo-
dla Q), powodujące odblokowanie odpowiedniego z most- dzie obciążenia.
51
Kacper SOWA
MODELE SYMULACYJNE TRÓJFAZOWYCH NAWROTNYCH PRZEKSZTAŁTNIKÓW TYRYSTOROWYCH
a) b)
Rys. 9. Przebieg prądów, podczas procesu nawrotu w przekształtniku z prądem obwodowym:
a) dla E = 0 V; b) dla różnych wartoS
ci napięcia E
Rysunek 9b przedstawia charakterystykę zbiorczą prą- przez napięcie UdP + UdN, jakie występuje pomiędzy zaci-
dów Id dla różnych wartoS
ci napięcia E w obwodzie obciąże- skami wyjS
ciowymi przekształtników), o wartoS
ci S
redniej
nia. Odpowiada to pracy układu, gdy zasila on silnik prądu różniej od zera, nawet przy braku zewnętrznego prądu
stałego  obciążenie RLE. Nawrót, przy niezmienionym zwro- obciążenia. Jego przebieg i wartoS
ć nie zależą od prądu ob-
cie E, odpowiada sytuacji, w której układ przechodzi z pracy ciążenia, a jedynie od aktualnej wartoS
ci kątów wysterowa-
silnikowej do pracy generatorowej, a energia oddawana jest nia obu przekształtników (największą wartoS
ć osiąga dla
z obciążenia do sieci. Przy pracy z prądem dodatnim wzrost ąP = ąN = Ą/2).
napięcia E zwiększa czas, po którym prąd w obwodzie ob- W każdej chwili przewodzą wszystkie (z trzech) fazy.
ciążenia osiąga wartoS
ć ustaloną. Zmniejszeniu natomiast Wymusza to zastosowanie dwóch galwanicznie separo-
ulega czas, po którym prąd osiąga kierunek przeciwny. wanych x
ródła zasilania (lub transformatora z dwoma
Prąd wyrównawczy  płynący pomiędzy mostkami jest uzwojeniami wtórnymi). Brak tej separacji prowadziłby do
na granicy prądów ciągłych (utrzymywany samoistnie dwufazowych zwarć x
ródła.
a) b)
Rys. 10. Proces nawrotu w przekształtniku z blokadą prądu wyrównawczego: a) E = 0 V, 1  przekształtnik
zablokowany, 0  przekształtnik odblokowany; b) różne wartoS
ci napięcia E
52
ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA TOM 29. ZESZYT 1 2, 2010
6. REZULTATY SYMULACJI PRZEKSZTAA
TNIKA
Przekształtnik bez prądu wyrównawczego jest rozwiąza-
Z BLOKADĄ PRĄDU OBWODOWEGO
niem tańszym. Do zasilania wystarczy już tylko transforma-
tor z jednym uzwojeniem wtórnym oraz jeden dławik wy-
Symulację układu z blokadą prądu obwodowego przepro-
gładzający w obwodzie prądu stałego. Uproszczenia te po-
wadzono w układzie przedstawionym na rysunku 8. Rysu-
ciągają jednak za sobą zwiększenie czasu zmiany kierunku
nek 10a przedstawia proces zmiany kierunku prądu, wraz
prądu obciążenia. Nie odgrywa to znaczącej roli w przypad-
z oznaczonymi czasami opóx
nienia załączenia t oraz tinv
p
ku zastosowań przekształtników nawrotnych w napędzie
(czas pomiędzy zadaniem prądu w kierunku przeciwnym
prądu stałego, ale dyskwalifikuje je to w układach, gdzie
a pojawieniem się tego prądu).
liczy się dynamika nawrotu prądu.
Po zadaniu prądu w kierunku dodatnim następuje odblo-
Obecnie napędy przekształtnikowe coraz częS
ciej wy-
kowanie przekształtnika P (Blokada P zostaje zwolniona
pierają klasyczne układy napędowe, stanowią rozwiązanie
stanem niskim). W wyniku czego mostek P przechodzi
o wiele tańsze oraz o zdecydowanie większej sprawnoS
ci.
z pracy falownikowej do prostownikowej. W tym czasie
Przykładem powszechnego stosowania przekształtników
mostek N jest zablokowany stanem wysokim (Blokada N).
nawrotnych mogą być napędy maszyn wyciągowych oraz
W chwili gdy zostaje zadany prąd w kierunku przeciwnym,
walcarek w hutnictwie.
prąd przekształtnika idP zaczyna maleć, gdy osiągnie on
wartoS
ć uznaną przez komparator zera za zerową, następuje
Literatura
zablokowanie mostka P, a po upływie czasu t odblokowa-
p
[1] Barlik R., Nowak M., Smirnow A., Tunia H.: Układy energoelektro-
nie mostka N. Proces zmiany kierunku prądu jest zdecydo-
niczne: obliczanie, modelowanie, projektowanie. Warszawa, WNT
wanie dłuższy, niż w przypadku przekształtnika z prądem
1982
obwodowym, co stanowi główną wadę układu.
[2] Ciepela A.: Automatyka przekształtnikowego napędu prądu stałego.
Kraków, Wydawnictwo AGH 1992
Rysunek 10b przedstawia charakterystykę zbiorczą prą-
[3] Czajkowski A.: Napęd tyrystorowy prądu stałego. Warszawa, WNT
dów Id dla różnych wartoS
ci napięcia E w obwodzie obcią-
1974
żenia. W związku ze stałym zwrotem napięcia E w obciąże-
[4] Manitius J., Bisztyga K., Grzybowski W., Kardaszewicz J., Wąso-
niu dla prądów ujemnych mamy do czynienia z pracą gene- wicz Z., Zygmunt H.: Hutnicze napędy elektryczne, tom II. Katowi-
ce, Wydawnictwo  R
ląsk 1972
ratorową  przekazywaniem energii z obciążenia do sieci
[5] Pelly B.: Tyrystorowe przekształtniki i cyklokonwertery. Warszawa,
(napięcie obciążenia większe od napięcia przekształtnika).
WNT 1976
[6] Piróg S.: Układy o komutacji sieciowej i o komutacji twardej. Kra-
ków, Wydawnictwo AGH 2006
7. PODSUMOWANIE
[7] Szklarski L., Zarudzki J.: Elektryczne maszyny wyciągowe. Kraków,
Wydawnictwo AGH 1987
W artykule dokładnej analizie poddano modele przekształt-
[8] Tunia H., Kax
mierowski M.: Automatyka napędu przekształtnikowe-
ników podwójnych z prądem obwodowym i z blokadą tego
go. Warszawa, PWN 1987
prądu. Opisano i przeanalizowano wszelkie zjawiska towa-
Wpłynęło: 11.05.2011
rzyszące pracy tych układów, z szczególną uwagą poS
więco-
ną na zachowanie się prądu podczas zmiany jego kierunku.
Przeznaczeniem zaprojektowanych układów jest między
Kacper SOWA
innymi zasilanie silników obcowzbudnych prądu stałego,
w których zmiana kierunku prądu twornika wymusza zmia-
Urodził się 25 sierpnia 1985 roku
nę kierunku obrotów. MożliwoS
ci regulacyjne układów
w Nowym Sączu. Studia wyższe
sprawiają, iż można dokonać zarówno pełnej kontroli i ogra-
ukończył w roku 2010 na Wydziale
niczania prądu, jak i płynnej regulacji i stabilizacji napięcia
Elektrotechniki Automatyki, Infor-
wyjS
ciowego (prędkoS
ci obrotowej).
matyki i Elektroniki Akademii Gór-
Przewagą przekształtnika z prądem obwodowym jest
niczo-Hutniczej w Krakowie. Po
zdecydowanie bardzo szybki proces kierunku prądu. Znaj-
ukończeniu studiów rozpoczął stu-
dują one zastosowanie w układach, w których opóx
nienie
dia doktoranckie.
wnoszone przez przekształtnik może mieć znaczenie (cy-
klokonwetery). e-mail: [e-mail]
53