Gr A

1. Przedstawić i umówić parametry i charakterystykę diody prostowniczej.

Dioda półprzewodnikowa prostownikowa- dwuwarstwowy, dwuzaciskowy element półprzewodnikowy, Stany pracy diody: stan przewodzenia: stan pracy diody odpowiadający części charakterystyki głównej o małym napięciu i małej rezystancji; stan zaworowy (wsteczny): stan pracy diody odpowiadający części charakterystyki głównej dla prądów wstecznych i wartościach mniejszych niż wartości prądu wstecznego przy napięciu przebicie. Posiada dwa zaciski główne: katody i anody.

Charakterystykę główną nazywamy zależność prądu głównego od napięcia głównego przy ustalonych warunkach cieplnych.

Odwzorowania charakterystyki diody: idealny, liniowy.

Zasady doboru diody: dobór napięciowy i prądowy.

Charakterystyka głowna diody prostowniczej (napieciowo pradowa)

Charakterystyka przedstawia dwa stany pracy stabilnej diody:

-stan przewodzenia - odpowiada on czesci charakterystyki o malym napieciu głownym i malej rezystancji, wystepuje podczas polaryzacji dodatniej diod.

-stan zaworowy (blokowania,wsteczny) - odpowiada on czesci charakterystyk dla pradow nie większych od pradu przy ?????? przebiciu U_BR, wystepuje podczas polaryzacji ujemnej diody. Rezystancja diody jest bardzo duza.

Parametry diody prostowniczej:

U_F i I_F - parametry ???? w stanie przewodzenia

I_F(AV) - sredni prad przewodzenia

I_{F (RMS)} - skuteczny prad przewodzenia

I_FRM - powtarzalny szczytany prad przewodzenia

I_FSM - niepowtarzalny szczytany prad przewodzenia

U_R, I_R - parametry chwilowe w stanie blokowania

U_RWM - szczytowe napiecie wsteczne ?????? pracy

U_RRM - szczytowe napiecie wsteczna, powtarzalne

U_RSM - niepowtarzalne szczytowe napiecie wsteczne

U_BR - napiecie przebicia - powyżej którego dioda ulega uszkodzeniu, przed ????? gwałtownie rosnie

r_F - rezystancja dynamiczna

p_F - straty mocy w czasie przewodzenia

t_rr - czas odzyskiwania właściwości zaworowych

2) Dla1-kierunkowego 1-pulsowego prostownika narysowac i uzasadnic przebiegio napiecia i pradu odbiornika typu RLE, dla przypadku
.

Dla
przeksztaltnik pracuje jako prostownik (przypadek powyzej).

Wykres przedstawia przypadek gdy napiecie E odbiornika spolaryzowane jest przeciwnie do kierunku pradu obciążenia. Tyrystor może zostac zalaczony gdy chwilowa wartość napiecia U₂ zasilajacego jest wieksza od E. W innym przypadku zawor spolaryzowany jest zaworowo. Odbiornik zawiera L, zatem granicami energii w polu magnetycznym. Gdy prad osiagnie maximum od tego momentu energia zgromadzona w cewce zostaje przekazana do E lub gdy tg fi ???? jest duzy może wystąpić chwilowa praca falownikowa ????????? (energia zostaje oddana do sieci). Gdy pradzanika do zera zawor odzyskuje właściwości blokowania.

Powyższy wykres przedstawia przypadek gdy
, polaryzacja napiecia E jest zgodna z kierunkiem przewodzenia zaworu. Jest to przypadek pracy falownikowej o kon?????? Sieciowej. Wartosc srednia napiecia uprostowanego jest mniejsza od 0 Ud<0 przy doda??????? , zatem energia przekazywana jest z odbiornika do sieci.

3) Dla 2-kierunkowego 2-pulsowego prostownika sterowanego z dioda zerowa narysowac i uzasadnic przebiegi U i I odbiornika typu RLE
. Uzasadnic czy w tym stanie możliwe jest impulsowe przewodzenie pradu odbiornika?

Dioda zerowa zwiera odbiornik w tej części okresu, gdy wartość napięcia w prostownikach bez diody jest ujemna . w skutek tego napięcie na odbiorniku nie zmienia biegunowości, lecz w zmiennym przedziale utrzymuje wartość napięcia rowne napieciu na diodzie, w idealnym przypadku 0.

W zw?????? Przedziałach prad plynie nadal przez odbiornik i obwod utworzony przez diode, energia zgromadzona w indukcyjnym L zostaje rozładowana.

Gdy tg fi odbiornika jest duzy, prad jest ciągły. Energia gromadzona jest w cewce gdy napiecie na odbiorniku jest dodatnie.

Gdy tg fi odbiornika jest maly Lu\\b (i) E ma stosunkowo duze wartości lub (i)
jest duze, prad może być impulsowy, przypadek poniżej.

4) Dla 1-kierunkowego 3-pulsowego prostownika sterowanego diodą zerowa narysowac i uzasadnic przebiego U i I odbiornika typu RLE, przebiegi pradu zaworow, dla alfa z
=60 idealne wygładzenie pradu odbiornika( komutacja prosta
)

Dioda zerowa powoduje, ze napiecie na odbiorniku nie spada poniżej zera. Gdy napiecie zasilające spada poniżej zera, a w cewce zgromadzona jest energia dioda zerowa przejmje przewodzenie od tyrystora i energia zgromadzona w polu magnetycznym cewki zostaje rozladowana w obwodzie utworzonym przez diode zerowa i odbiornik.

W chwili zalaczania tyrystora
=60 nastepuje komutacja diody, prad tyrystora narasta,a diody maleje, w chwili tej napiecie na odbiorniku w idealnym przypadku rowna się 0. Komutacja ta powoduje zmniejszenie wartości średniej napiecia wyprostowanego Ud.

Gdy napiecie na odbiorniku spada do zera nastepuje komutacja tyrystora, dioda zerowa przejmuje prad od tyrystora, napiecie na odbiorniku jest rowne zero.

Gdy
prad odbiornika jest idealnie wygładzony.

7) Narysować schemat, przebiegi U i I odbiornika, charakterystykę sterowania oraz omówić działanie sterownika impulsowego napięcia DC o strukturze umożliwiającej przekazanie energii do źródła z odbiornika.

W przedziałach czasu w których łącznik tranzystorowy jest załączony, prąd i₀ narasta pod wpływem nap. źródłowego E₀. Po włączeniu tranzystora prąd i₀ płynie nadal pod wpływem indukcyjności L₀ w obwodzie obciążenia. Obwód zamyka się pod wpływem diody zwrotnej i źródła napięcia U_d, do którego jest przekazywana energia ze źródła E₀. Napięcie odbiornika:

8) Omówić metodę sterowania U_wyj przy niesymetrycznym sterowaniu zaworów 1-fazowego mostkowego falownika niezależnego o komutacji fazowej (sterowaniu 1-pulsowym), narysować przebiegi U i I odbiornika typu RL oraz zależność określająca charakterystykę sterowania.

Przy tego rodzaju sterowaniu przebieg napięcia odbiornika niezależnie od charakteru obciążenia ma postać impulsów prostokątnych o czasie trwania 1/ω(π-β). Podczas przepływu prądu napięcie na odbiorniku może być równe 0. Zależność określająca wartość skuteczną U oraz zawartość harmonicznej w funkcji kąta β mają w przypadku sterowania niesymetrycznego postać identyczną z podanymi uprzednio dla falownika sterowanego symetrycznie. Inny sposób sterowania U_wyj następuje poprzez zmianę kąta przesunięcia fazowego między napięciami dwóch falowników sterowanych symetrycznie.

9. Omówić metodę modulacji jednobiegunowej (unipolarnej) i dwubiegunowej (bipolarnej) falownika niezależnego; na przykładzie 1-fazowego niezależnego falownika mostkowego przedstawić wymaganą sekwencję sterowania zaworów dla obu metod modulacji.

Ze względu na sposób sterowania zaworów falownika można wyróżnić modulację jednobiegunową i dwubiegunową.

Jednobiegunowa wymaga niesymetrycznego sterowania zaworów falownika i może być realizowana jedynie w układach mostkowych. Do uzyskania dwubiegunowej modulacji wystarczy symetryczne sterowanie zaworów.

10)Wyjaśnić zasadę kompensacji mocy biernej oraz wyższych harmonicznych prądu sieci używając elementów pasywnych LC.

Statyczny kompensator mocy służy do regulacji napięcia odbiornika, kompensacji wahań i odkształceń, regulacji współczynnika mocy oraz tłumienia oscylacji (U i I). Zasada jego działania polega na załączaniu równolegle do linii zasilającej kondensatorów i dławików. Czas załączenia tyrystorów jak i wartość reaktancji jest dobierana poprzez układ sterowania. Układ w sposób ciągły reguluje amplitudę i fazę prądu płynącego w sieci. Do kompensacji oddziaływania odbiorników na sieć zasilającą stosowane są najczęściej układy złożone z elementów pasywnych LC (kompensatory pojemnościowe, pasywne filtry rezonansowe wyższych harmonicznych).

---