2tom312

8. ENERGOELEKTRONIKA 626

WZI

C

'BTZ2

0

b) h

<BTt

0

'8?2

MMII

ut

■nnnnn

ut

ut

ut

Rys. 8.56. Przerywacz prądu przemiennego ze sterowaną dwukierunkową diodą zwrotną DZ przy obciążeniu RL (a) oraz przebiegi prądów sterujących diodę zwrotną (b) obciążeniu rezystancyjnym przedstawiono na rys. 8.55c. W przypadku obciążenia RL konieczne jest zastosowanie dwukierunkowej diody zwrotnej DZ, realizowanej też przez układ dwutranzystorowy (rys. 8.56), przy czym DZ o odpowiedniej polaryzacji względem pólfali napięcia jest aktywna cały półokres, po czym następuje przełączenie na polaryzację odwrotną. Wymaga to skomplikowanego układu sterującego. Przez dobór liczby impulsów, ich położenia i szerokości w półokresie można wyeliminować wybrane harmoniczne (zwykle niskiego rzędu), regulując jednocześnie wartość skuteczną napięcia i prądu wyjściowego, jak również poprawiając współczynnik mocy. Realizacja wymaga zastosowania mikroprocesorowych układów sterowania¹.

8.4. Układy sterujące przekształtniki

Układ sterujący przekształtnik (USPK) jest podsystemem systemu sterowania procesu. USPK realizuje różne cele: sterowanie wielkości wyjściowych, zabezpieczenia i blokady, sygnalizacja stanu przekształtnika (PK) i urządzeń sterujących, autodiagnostyka itp. Struktura USPK zależy od rodzaju PK i jego zaworów, celu sterowania, techniki realizatorskiej (analogowa, cyfrowa, mieszana).

Przekształtnik jako obiekt sterowania jest to zbiór przestrzenny zaworów (łączników), zwany matrycą zaworową V, połączonych ze źródłem energii, odbiornikiem i układem sterowania (rys. 8.57). Istota działania USPK polega na generowaniu ciągu czaso-wo-przestrzennego sygnałów bramkowych załączających (ON) i wyłączających (OFF) zawory zgodnie z algorytmami sterowania. Na skutek tego struktura V ulega zmianom w czasie dyskretnym, tworząc ciąg czasowy podstruktur veV. Modelem działania PK może być automat cyfrowy skończony, przedstawiony w sposób najdogodniejszy dla projektanta. Współcześnie stosuje się coraz częściej reprezentację za pomocą sieci Pctriego.

Uporządkowany zbiór zaworów K= {V_jk}, czyli matryca zaworów, w chwili f+1 zostaje zamieniony na podstrukturę i>(t+l) przez podanie słowa sterującego (sygnału wielowymiarowego) [u(f)]> będącego słowem adresowym w postaci macierzy, wyznacza-

Rys. 8.57. System przekształtnikowy V matryca zaworów sterowanych (łączników)

Energia

- Informacja (sygnały)

jącym, które zawory mają przewodzić (współrzędna u_jk = 1) lub nie przewodzić (u_jk = 0) w chwili l+l. Zapis działania za pomocą iloczynu boolowskiego

u(r+l) =V a [u(£)]    (8.50)

przy czym V'_jk = V_jk a u_Jk.

Stan początkowy (rozruch): t = 0, Vjk(V'_Jk = 0).

Zmiana stanu podczas pracy, czyli zmiana struktury

[«(!)] * [U(t-l)] - ljk[V’_jk(t+ 1) * V'_jkm    (8.51)

Przykłady słów adresowych w p. 8.3.4 — falowniki niezależne.

Realizacje USPK muszą spełniać 2 główne zadania:

—    generację ciągu czasowego impulsów sterujących przełączanie zaworów i ich rozdział przestrzenny zgodnie ze słowem adresowym;

—    wytworzenie impulsu bramkowego (nazwa stosowana także do impulsu w obwodzie bazy tranzystora bipolarnego) odpowiedniego kształtu i mocy (wzmacniacz mocy). W związku z. tymi zadaniami USPK można podzielić na dwa człony: zbiór bloków BF

formujących impulsy bramkowe o liczności równej liczbie zaworów i blok RK (regula-tor-komutator), zwany też układem wiodącym, formujący słowo sterujące [u(t)] na podstawie algorytmów sterowania i sygnałów sterujących zewnętrznych (zadających) lub wewnętrznych (sprzężenia zwrotne) — rys. 8.58.

[u(t)J

Rys. 8.58. Układ sterowania przekształtnika USPK SSP - sterownik prądu przemiennego, RK blok regulatora-komutatora (rozdzielacza); BF,-). — blok formujący sygnał bramkowy, P_G — moc sterowania, P_v — moc w obwodzie głównym: A, C, D_; K, E. S — odpowiednio: anoda, kolektor, dren, katoda, emiter, źródło

C,0

I$»

f,s

40*

1

Zobacz na przykład Addoweesh K. F._t Mohamadem A. L.: Microproccssor-based harmonie eiimination ^;n chopper typc ac voltage regulacors. IEEE Trans. Power Electronics. 1990. Vol. 5. No. 2.