1. WYJAŚNIĆ RÓŻNICĘ MIĘDZY FALOWNIKIEM NAPIĘCIOWYM I PRĄDOWYM.

WIADOMOŚCI OGÓLNE

Pośredni przemiennik częstotliwości zawiera obwód pośredniczący prądu stałego. Energia elektryczna jest tu przekształcana dwustopniowo. Pierwszy stopień obejmuje przekształcanie napięcia przemiennego sieci zasilającej o częstotliwości f₁ i w napięcie wyprostowane. Drugi stopień przekształcania obejmuje wytworzenie z wyprostowanego napięcia wygładzonego w obwodzie pośredniczącym — napięcia przemiennego o regulowanej częstotliwości wyjściowej f₂ Przemiennik pośredni składa się zatem z prostownika, filtru oraz falownika o komutacji wewnętrznej.

W stosowanych rozwiązaniach układów pośrednich przemienników częstotliwości, obwód pośredni prądu stałego może mieć właściwości źródła napięcia lub źródła prądu. Źródło napięcia charakteryzuje się małą impedancją wyjściową i w układach przekształtnikowych jest realizowane przez równoległe dołączenie kondensatora o dostatecznie dużej pojemności C do wyjścia układu zasilającego (rys.a).

Źródło prądu charakteryzuje się bardzo dużą impedancją wyjściową i w układach przekształtnikowych jest realizowane przez szeregowe dołączenie dławika o dużej indukcyjności L do wyjścia układu zasilającego (rys.b).

Falowniki zasilane ze źródła napięcia są nazywane falownikami napięcia. Falowniki zasilane ze źródła prądu są nazywane falownikami prądu.

Falowniki napięcia

W falownikach napięcia wykonanych z tyrystorów konwencjonalnych są niezbędne dodatkowe obwody komutacyjne. Trójfazowy falownik napięcia (rys. 2.20) uzyskano łącząc odpowiednio sześć łączników tyrystorowych (Ł1...Ł6). Przedstawiony na rys. 2.21 łącznik tyrystorowy (np. Łl) zawiera tyrystor główny TR, którego zadaniem jest załączenie napięcia na silnik. Włączenie tyrystora pomocniczego TP powoduje krótkotrwałe dodatnie spolaryzowanie katody tyrystora głównego, co wyłącza tyrystor TR..

Czas dodatniej polaryzacji katody tyrystora głównego zależy od wartości pojemności kondensatora C_k i indukcyjności L_k.. Tyrystor TR powinien zostać wyłączony w okresie, gdy jego katoda jest spolaryzowana dodatnio względem anody. Załączając odpowiednio łączniki Ł1...Ł6, otrzymuje się na zaciskach silnika trójfazowe napięcie o częstotliwości zależnej od liczby przełączeń w jednostce czasu. Obecność diod zwrotnych (D1...D6) rozładowczych jest cechą charakterystyczną falowników napięcia.

Obecnie falowniki napięcia są budowane z tranzystorów mocy bądź z ty­rystorów wyłączalnych (GTO). W takich przypadkach są zbędne dodatkowe obwody komutacyjne, gdyż przyrządy te są w pełni sterowalne.

FALOWNIKI PRĄDU

Przykład trójfazowego falownika prądu, stosowanego w napędzie elektrycznym, przedstawiono na rys. 2.22. Diody D1...D6 są diodami odcinającymi, których zadaniem jest separacja kondensatorów komutacyjnych grupy katodowej Cl... C3 od grupy anodowej C4... C6 oraz — poza przedziałami komutacji — wszystkich kondensatorów od odbiornika. Falownik prądu spełnia funkcję bezstykowego rozdzielacza impulsów, doprowadzając cyklicznie prąd I_d do faz odbiornika (rys. 2.23). Na jego wyjściu jest formowana fala impulsów prostokątnych prądowych o zmiennej polaryzacji.

Przełączanie tyrystorów T1...T6 następuje w chwili doprowadzenia impulsu wyzwalającego do bramki odpowiedniego nie przewodzącego tyrystora. Rozpoczyna się wtedy proces komutacji, w którym tyrystor przewodzący tej samej grupy (anodowej lub katodowej) zostaje wyłączony, a prąd zaczyna przepływać przez kolejny tyrystor załączony. W procesie komutacji istotną funkcję spełniają kondensatory C1...C6. Ich zadaniem jest dostarczanie energii potrzebnej do wyłączenia odpowiedniego tyrystora oraz utrzymanie go w stanie blokowania przez czas wymagany do odzyskania jego zdolności zaworowej. Wymaga to odpowiedniego doboru pojemności kondensatorów.

Wprowadzenie do falowników prądu tyrystorów wyłączalnych (GTO) i tranzystorów mocy uprościło ich strukturę przez wyeliminowanie obwodów komutacyjnych oraz umożliwiło zastosowanie sinusoidalnej modulacji szerokości impulsów (PWM) w odniesieniu do prądu. Rozwiązanie takie zmniej­sza zawartość harmonicznego prądu, a więc również pulsacje momentu obro­towego i nagrzewanie silnika. Mimo wielu korzystnych właściwości falowniki prądu nie zawsze są chętnie stosowane ze względu na drogie i ciężkie dławiki obwodu pośredniczącego.

2. Omów ukł. Sterowania (strukturę) falownika MSI nadążnych i cyfrowych.

METODA BEZPOŚREDNIEGO KSZTAŁTOWANIA PRĄDU W UKŁADZIE NADĄŻNYM

Modulacja w układzie nadążnym polega na wyznaczaniu takiej wartości prądu falownika, jaka wynika z sygnału zada­jącego. Sterowanie odbywa się w obwodzie nieliniowym z członem przekaźnikowym z histerezą (rys. 8.20). Jeżeli wartość chwilowa prądu wyjściowego jest większa od zadanej, to następuje podłączenie wyjścia fazy (przez odpowiedni tranzystor) do ujemnego bieguna napięcia U_d w obwodzie pośredniczącym, a jeżeli jest mniejsza - do bieguna dodatniego. W celu ograniczenia częstotliwości przełączeń do komparatora dołączony jest element z histerezą. Uproszczony przebieg prądu i napięcia przedstawia rysunek :

W rezultacie takiego działania falownik zasilany ze źródła na. pięcia staje się źródłem odpowiednio formowanego prądu. Zasadniczym problemem w modulacji w układzie nadążnym jest ograniczenie maksymalnej częstotliwości pracy falownika. Częstotliwość ta zależy od:

- szerokości strefy histerezy,

- elektromagnetycznej stałej czasowej fazy silnika,

- różnicy między napięciem w obwodzie pośredniczącym a chwilową wartością siły elektromotorycznej danej fazy silnika,

- zwłoki czasowej przy przełączaniu tranzystora tej samej fazy silnika.

Prąd wyjściowy oscyluje wokół prądu zadanego w granicach określonych histerezą komparatora (+H, -H); jest on tym bardziej zbliżony do zadanego, im mniejsza jest strefa histerezy. Jednak wraz ze zmniejszaniem się strefy histerezy rośnie częstotliwość przełączania. Częstotliwość ta jest ograniczona czasem komutacji łączników oraz stratami komutacyjnymi w falowniku. Tak więc szerokości strefy histerezy nie możemy zmniejszać dowolnie.

Od elektromagnetycznej stałej czasowej obwodu fazy silni­ka zależy stromość narastania i opadania preclu wyjściowego, a więc przy danej strefie histerezy — również częstotliwość przełączania. Na parametry tego obwodu praktycznie się nie oddziałuje. Różnica między napięciem stałym obwodzie pośredniczącym a chwilową wartością siły elektromotorycznej danej fazy silnika związana jest z obrotami silnika, a tym samym z częstotliwością wyjściową falownika. Przy małych częstotliwościach wyjściowych falownika amplituda pierwszej harmonicznej napięcia oraz siła elektromotoryczna, silnika są małe. Efektem tego jest duża nadwyżka napięcia stałego nad silą elektromotoryczną, a więc duże stromości opadania i narastania prądu oraz wzrost częstotliwości przełamania. Przy dużych częstotliwościach odwrotnie - maleje nadwyżka napięcia i częstotliwość przełączania, prąd zaczyna odbiegać od przebiegu zadanego.

Ostatnim czynnikiem wpływającym na częstotliwość przełączeń jest zwłoka czasowa między przełączaniem łączników tej samej fazy.

UKŁADY STEROWANIA FALOWNIKÓW MSI

Układ sterowania falownikiem MSI, zwany w skrócie sterownikiem MSI, ma za zadanie wygenerowanie takiego sygnału sterującego łącznikami falownika, aby w rezultacie na wyjściu pojawił się ciąg impulsów napięcia (lub prądu) o zmodulowanej szerokości mających podstawową harmoniczną o zadanej amplitudzie i częstotliwości, który spełnia dodatkowo wymogi optymalizacji. Sterownik powinien z jak największą prędkością i z jak najmniejszym opóźnieniem dokonywać zmian parametrów harmonicznej podstawowej przy zmianach sygnałów sterujących. Zmodulowany sygnał sterujący na wyjściu sterownika uzyskiwany jest za pomocą jednej z poprzednio omawianych metod modulacji i poprzez dodatkowe układy sterujące łącznikami falownika. Budowa i parametry tych dodatkowych układów zależą od rodzaju łączników półprzewodnikowych (tyrystory, tranzystory mocy).

W przypadku falowników tranzystorowych konieczne jest dostarczanie odpowiedniego sygnału na bazę przez cały wymagany czas włączenia tranzystora. W odniesieniu do falowników tyrystorowych niezbędne jest wygenerowanie odpowiedniego impulsu wyzwalającego tyrystor główny gałęzi falownika na początku okresu przewodzenia i odpowiedniego impulsu wy­zwalającego tyrystor pomocniczy w celu wyłączenia tyrystora głównego. W gałęzi falownika z modulacją MSI należy w tym samym czasie załączyć jeden łącznik i wyłączyć drugi. Gdyby czyniono to równocześnie, to łączniki danej fazy prowadziłyby do krótkotrwałego zwarcia pośredniczącego obwodu prądu stałego. W celu uniknięcia tego zjawiska w falownikach napięcia sterownik powinien wprowadzić pewien czas zwłoki między początkiem wyłączania łącznika włączonego a początkiem załączania łącznika wyłączającego. Czas ten zależy od czasu wyłączania łącznika półprzewodnikowego (dla tranzystorów bipolarnych wynosi on 10-20 μs.

Sterowniki cyfrowe wykonuje się z wykorzystaniem różnych elementów cyfrowych; można je podzielić na następujące grupy:

- układy czysto sprzętowe, realizowane na podstawie typowych elementów scalonych liczników, przetworników, multi­plekserów, bloków pamięci, rejestrów,

- układy wykorzystujące specjalistyczne układy scalone LSI, na przykład HEF 4752, MOTOCONIC,

• programowalne uniwersalne układy (mikrokomputery jednoukładowe, na przykład mikrokomputer SDK 86,

• - układy mikrokomputerowe, w których mikrokomputer łącznie z typowymi układami pomocniczymi realizuje funkcje modulacyjne i regulacyjne.

• Na rysunku 8.26 przedstawiono uproszczony układ napędowy ze sterownikiem MSI, wykorzystujący układ HEF 4752. Układ sterownika składa się ze specjalizowanego układu HEF 4752 oraz układu sterowania zadającego częstotliwość, amplitudę napięcia F_m U_m wyjściowego i kierunek obrotu CW. Wejście VCT służy do zadawania wartości napięcia wyjściowego falownika, natomiast wejście FCT przeznaczone jest do zadawania częstotliwości sygnału wyjściowego MSI. Z kolei wejście RCT umożliwia nastawienie maksymalnej wartości czę­stotliwości komutacji, a wejście OCT służy do ustawienia czasu zwłoki impulsów sterujących w tej samej gałęzi falownika. Układ wymaga poza tym wzmacniaczy impulsów, tak zwanych driverów. Napięciowe i prądowe sprzężenie zwrotne realizowane jest poprzez układ sterowania.

Rys.8.26. Uproszczony układ napędowy ze sterownikiem MSI wyko­rzystujący układ scalony HEF 4752

2. OMÓW UKŁADY POMIARÓW PRĄDÓW I NAPIĘĆ BEZ SEPARACJI I Z SEPARACJĄ.

1. pomiar prądów:

1. Z separacją

• za pomocą uzwojeń transformatorowych - W przypadku gdy mierzony prąd ma charakter przemienny stosuje się najprostsze elementy jakimi ssą przekładniki prądowe. Typowym przykładem zastosowaniem przekładników prądowych są układy pomiaru prądów stosowane w przekształtnikach sieciowych mostkowych. prądy i1 uzwojeń pierwotnych przekładników pracujących w warunkach zbliżonych do stanu zawarcia są transformowane do obw. wtórnych. Przy pominięciu składowej magnesującej prądu pierwotnego jest spełniona zależność N1*i1=N2*i2. Wyprostowany prąd strony wtórnej przepływający przez rezystor R_M oraz napięcie panujące na tym rezystorze jest odzwierciedleniem prądu płynącego w obciążeniu przekształtnika energoelektronicznego.

• za pomocą transoptorów - W układach tych bezpośrednim czujnikiem mierzonego prądu jest bocznik pomiarowy R_B. Spadek napięcia na tym boczniku decyduje o rozpływie prądów i_F1 i i_F2, wymuszanych w obw. diod elektroluminescencyjnych transoptorów T1 i T2 przez dodatkowe źródło prądu I_F. Jeśli prąd mierzony jest różny od zera to następuje zróżnicowanie prądów sterujących i_F1 i i_F2 i jednocześnie prądów kolektorów obw. wejść. i_C1i i_C2. Prąd i_M= i_C1- i_C2 oraz napięcie u_M są proporcjonalne do spadku napięcia na boczniku R_B a więc prądu mierzonego. Zastosowanie elementów optoelektronicznych zapewnia bardzo dobre właściwości dynamiczne układu. Pewnym mankamentem jest stosowanie źródła prądu I_F izolowanego galwanicznie od źródła napięcia zasilającego U_z.

• za pomocą hallotronów (wykorzystuje zjawisko Halla - polegające na oddziaływaniu pola magnetycznego na nośniki prądu płynącego przez płytkę półprzewodnikową zwaną hallotronem). Wadą hallotronów jest wpływ temperatury otoczenia (i samej płytki) na zmianę napięcia Halla.

2. Bez separacji - W prostych przekształtnikach małej mocy tak jak np. sterowniki napięcia przemiennego i zasilacze nisko napięciowe jest dopuszczalne sprzężenie galwaniczne obw. sterującego z obw. energetycznym. W takich przypadkach pomiaru wartości chwilowe prądu można dokonać za pomocą boczników rezystancyjnych. Taki sposób pomiarów jest bardzo często stosowany w układach sterowania tranzystorów mocy, w celu ich zabezpieczenia przed skutkami przeciążeń i zwarć Rezystory używane jako boczniki powinny mieć małą indukcyjność ze względu na szybkie zmiany kontrolowanych prądów.

2. POMIAR NAPIĘĆ

• Do pomiaru napięć przemiennych o ściśle określonym zakresie zmian wartości i częstotliwości można stosować transformatory (przekładniki napięciowe) o odpowiednio dobranej przekładni.

• W celu zapewnienia separacji galwanicznej między obwodem wyjściowym a wejściowym najszersze zastosowanie znalazł układ wykorzystujący zasadę kompensacji przepływu magnetycznego wywołanego prądem proporcjonalnym do mierzonego napięcia które może mieć przebieg odkształcony zawierający składową stałą Bezpośrednim czujnikiem indukcji magnetycznej w tym układzie jest hallotron. Szeregowo z uzwojeniem przez które płynie prąd wymuszony mierzonym napięciem jest włączony bezindukcyjny rezystor ograniczający prąd uzwojenia pierwotnego(5-20 mA dla napięć mierzonych 24-6400V). Przez uzwojenie kompensacyjne i rezystor pomiarowy R_M płynie prąd i_k 50-100 mA Izolacja galwaniczna obwodu wejść i wyjść w układach typu LEM wytrzymuje w ciągu min napięcie probiercze przemienne o wartości skutecznej 6-12 kV i częstotliwości 50 Hz.

• Pomiar napięcia można wykonać przy zastosowaniu transoptorów. Poprawne działanie układu jest możliwe tylko pod warunkiem, że napięcie mierzone u jest wielokrotnie większe od napięcia progowego diody elektroluminescencyjnej transoptora T1. Przy wartościach mierzonych od kilku do kilkunastu woltów można przyjąć, że prąd tej diody jest proporcjonalny do mierzonego napięcia u (i_F1=u/R). Ponieważ prąd i_F2 odzwierciedla przebieg prądu i_F1, spadek napięcia u_M na rezystorze R_M jest proporcjonalny do napięcia mierzonego u. Dzięki zastosowaniu tylko elementów półprzewodnikowych układ transoptorowy charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami dynamicznymi i nadaje się do pomiaru szybkozmiennych napięć jednokierunkowych.

4) Układy pomiaru prędkości obrotowej.

Do najczęściej stosowanych podzespołów o działaniu ciągłym (analogowym),służących do pomiaru prędkości kątowej należy prądnica tachometryczna (tachometr) prądu stałego i przemiennego. Jest to mała maszyna elektryczna przetwarzająca prędkość kątową na jednoznacznie odpowiadające jej siły napięciowe. Przy zmianie kierunku wirowania następuje zmiana biegunowości (prądnica prądu stałego), bądź fazy (prądnica prądu przemiennego) napięcia wyjściowego tachometrów.

1) Prądnice tachometryczne:

1. prądu stałego,

2. prądu przemiennego,

b1) asynchroniczna (indukcyjna),

b2) synchroniczna (często stosowane)

Ad: a) Prądnica tachometryczna prądu stałego jest maszyną komutatorową, wzbudzaną najczęściej magnesami trwałymi lub rzadziej przy wykorzystaniu uzwojeń wzbudzenia. Napięcie proporcjonalne do mierzonej prędkości kątowej jest indukowane w uzwojeniu twornika, umieszczonym w żłobkach wirnika blachowanego bądź też naklejonym na jego gładkiej, bezżłobkowej powierzchni. Uzwojenie może być także wykonane techniką drukowaną na wirniku cylindrycznym lub tarczowym. Zasadnicze znaczenie dla dokładności pomiaru, wyrażające się liniowością zależności napięcia wyjściowego U_M=kφω od prędkości kątowej ω, ma stałość strumienia wzbudzenia. Przy skończonych wartościach rezystancji obciążenia, w miarę wzrostu prądu wyjściowego prądnicy, skutek występowania spadków napięcia na rezystancji uzwojenia twornika oraz na rezystancji przejścia między szczotkami a komutatorem zmniejsza się nachylenie charakterystyk wyjściowych U_M=f(ω). Dodatkowo prąd wyjściowy przepływający przez uzwojenie wirnika działa rozmagnesowująco na strumień wzbudzenia. Zjawisko rozmagnesowania jest przyczyną nieliniowości charakterystyk wyjściowych prądnicy, co jest szczególnie wyraźne w zakresie wysokich prędkości kątowych (RYS1).

Do wad należą: skomplikowana konstrukcja i technologia produkcji, duże rozmiary zawodność pracy komutatora i szczotek oraz możliwość iskrzeń, zmuszające do zastosowania filtrów przeciwzakłóceniowych.

Zalety to: liniowość charakterystyk wyjściowych z możliwością doboru ich nachylenia, łatwość dostosowania zakresu zmian napięcia wyjściowego do wymagań układu regulacji, zmianę polaryzacji napięcia wyjściowego przy zmianie kierunku wirowania, brak napięcia zerowego przy zerowych prędkościach.

Ad: b1) Prądnice tachometryczne prądu przemiennego charakteryzują się znacznie prostszą konstrukcją w porównaniu z prądnicami prądu stałego. Napięcie wyjściowe prądnicy asynchronicznej ma charakter przemienny o stałej częstotliwości i o stałej amplitudzie proporcjonalnej do prędkości kątowej wirnika. Zmiana kierunku wirowania powoduje zmianę fazy napięcia wyjściowego o kąt π. W stojanie prądnicy są umieszczone dwa uzwojenia: wzbudzenia oraz wyjściowe, o wzajemnie prostopadłych osiach magnetycznych. Uzwojenie wzbudzenia prądnicy jest zasilane napięciem przemiennym o stałej amplitudzie i częstotliwości od 400 do 500 Hz (rzadko 50 HZ). Napięcie indukowane w uzwojeniu wyjściowym ma amplitudę zależną od prędkości kątowej wirnika oraz częstotliwości wyjściową równą częstotliwości napięcia wzbudzenia. Napięcie wyjściowe U_M może być wyrażone zależnością:

U_M=U1*ω/a+bω+cω² , gdzie a,b,c współczynniki zależne od impedancji obciążenia oraz parametrów prądnicy. Zgodnie z zależnością charakterystyka prądnicy tachometrycznej indukcyjnej (RYS2) ma przebieg nieliniowy o wyraźnym maximum, występującym przy prędkości max. W praktyce zadowalającą nieliniowość charakterystyki wyjściowej uzyskuje się w zakresie ω_N=(0.1 do 0.3) ω_max . pomimo wielu zalet, takich jak mała masa i mała bezwładność wirnika, brak komutatora i szczotek, stała częstotliwość napięcia wyjściowego oraz wysoka niezawodność, prądnice indukcyjne stosowane są bardzo rzadko, głównie ze względu na kosztowną i skomplikowaną technologię, trudne do skompensowania błędy fazowe i amplitudowe oraz występowanie błędu niedokładności zera.

Ad: b2) Prądnice tachometryczne synchroniczne są wykorzystywane w dwóch podstawowych odmianach: jako maszyny o wzbudzeniu z wirującymi magnesami trwałymi, oraz jako maszyny induktorowe o nieuzwojonym uzębionym wirniku i użłobkowanym stojanie, mieszczącym uzwojenie wzbudzenia i uzwojenie wyjściowe. Wielkościami, które jednoznacznie odpowiadają mierzonej prędkości mierzonej kątowej są więc: napięcie przemienne, częstotliwość tego napięcia lub wartość średnia wyprostowanego napięcia wyjściowego prądnicy. Przy skończonej impedancji obwodu obciążenia charakterystyka wyjściowa wykazuje silną nieliniowość, ponieważ przy zmianach prędkości zmieniają się jednoczenie częstotliwość i wartość napięcia wyjściowego, a więc i impedancja obciążenia. Stąd też w układach sterowania przemienne napięcie wyjściowe prądnic synchronicznych nie jest wykorzystywane jako sygnał odzwierciedlający prędkość kątową, jeśli jednak napięcie to zostanie wyprostowane to wówczas cechy użytkowe prądnic synchronicznych stają się zbliżone do prądnic prądu stałego. Wartość średnia wyprostowanego napięcia wyjściowego prądnicy jest proporcjonalna do prędkości kątowej wirnika. Prądnica synchroniczna. Prostowanie napięcia prądnicy odbywa się za pomocą prostownika mostkowego przy czym zastosowane diody muszą charakteryzować się niskim napięciem progowym, tak aby nie wprowadzać strefy nieczułości przy prędkościach bliskich zeru. Prądnica synchroniczna o wyprostowanym napięciu wyjściowym wykazuje bardzo dobre właściwości dynamiczne ich dokładność może przewyższać dokładność prądnic prądu stałego, charakteryzują się przy tym znacznie prostszą konstrukcją większą niezawodnością i niższymi kosztami wytwarzania. Prądnice synchroniczne o wyjściu stałonapięciowym nie pozwalają na rozróżnienie kierunku wirowania.

2) Układy elektroniczne:

Nowoczesne układy regulacji prędkości kątowej maszyn elektrycznych są w większości realizowane przy użyciu obwodów cyfrowych, wymagających impulsowych pomiarów prędkości wirowania, zapewniających dużą liczbę impulsów na jeden obrót wału maszyny. Do budowy przetworników prędkości kątowej na impulsy napięciowe są stosowane czujniki fotoelektryczne (optyczne) lub indukcyjne. W najnowszych wersjach czujników fotoelektrycznych podstawowym elementem jest tarcza wykonana z materiału półprzezroczystego z naniesionymi na obrzeżu metodą fotochemiczną dwoma rzędami nieprzezroczystych pasków. Promienie świetlne, pochodzące np. od diody świecącej LED umieszczonej za odpowiednią przesłoną, przechodzą przez przezroczyste wycinki tarczy, oświetlając po jej drugiej stronie fotoelementy w postaci fotodiod lub fototranzystorów (RYS3) . Podczas wirowania tarczy impulsowej fotoelementy są na przemian oświetlane i przyciemniane przez przezroczyste i nieprzezroczyste fragmenty tarczy. Sygnały z fotoelementów są wzmacniane, a następnie kształtowane w układzie elektronicznym UE, dając dwa sygnały impulsowe, których częstotliwość jest proporcjonalna do prędkości wirowania tarczy. Impulsy obu sygnałów są przesunięte wzajemnie o kąt π/2, co uzyskuje się dzięki odpowiedniemu usytuowaniu przezroczystych i nieprzezroczystych wycinków tarczy. Układ elektroniczny generując krótkotrwałe impulsy przy narastających i opadających zboczach obu ciągów impulsów przypadających na jeden obrót tarczy wynosi od kilkuset do kilku tysięcy. Przesunięcie fazowe sygnałów uzyskiwanych z dwóch fotoelementów pozwala na rozróżnienie kierunku wirowania tarczy impulsowej. Impulsowy sygnał wyjściowy układu pomiarowego może być w dodatkowym układzie elektronicznym przetworzony na sygnał analogowy o wartości proporcjonalnej do mierzonej prędkości kątowej.

16. OMÓW KRÓTKO ZASADY; KORZYŚCI WYNIKAJĄCE Z ZAS6TOSOWANIA PRZEKSZTAŁTNIKÓW NA STATKACH ORAZ KORZYŚCI Z ICH

zastosowania?

1. Napędy z silnikiem synchronicznym (bardzo duże moce) , składa się falownika zasilającego silniki.

Zalety:

Mniejsze wibracje, dzielona siłownia, niskie koszty eksploatacji , napięcie zależne od mocy zasilania, bardziej ekonomiczne wykorzystanie przestrzeni w siłowni.

2. Pędnik azymutalny. Znajduje się w części rufowej statku, jest to gondola podwieszona pod rufę, w gondoli znajduje się silnik, który zarówno steruje jak i napędza. Możliwość w przód i w tył ze względu na możliwość obrotu o 360^o . Cały napęd jest więc na zewnątrz statku. Moce dochodzą do 20 MW . Mogą być też dwie śruby napędowe: przednia i tylna, stosuje się jedną zazwyczaj.

3. Pompy ładunkowe na tankowcach.

Pompa jest zamontowana w zbiorniku. Od pompy ciągnie się długi wał ,którym jest zasilana pompa. Stąd opracowano pompę, która jest sterowana (napędzana) za pomocą silnika umieszczonego w obudowie w zbiorniku(stąd krótki wał), a paliwo podawane jest przez ramę.

4. Napęd windy kotwicznej i kabestanu.

Wykorzystuje się falowniki sterujące silnikiem asynchronicznym klatkowym. Wykorzystuje się przy tym sterownie PLC.

5. Pompy chłodzące silniki spalinowe.

Mierzona jest temperatura wody, która dostarczana do regulatora PID , który wysterowuje falownik sterujący silnikiem napędzającym pompę wody chłodzącej

4. Wentylatory.

Moce wentylatorów są nawet do 1.9 MW

Wydajność wentylatora zmieniamy przez :

• Zmianę położenia łopatek [a] ,a także dławienie [b]

• 
  Płynna regulacja obrotów( obecnie stosowana coraz częściej) [c]

PS - prostownik sieciowy sterowany,

PN - prostownik sieciowy niesterowany,

F - falownik,

U_d - napięcie obwodu pośredniczącego prądu stałego

---