2tom314

8. ENERGOELEKTRONIKA 630

1)    realizuje wybór przestrzenny aktywnych sygnałów sterujących zawory w chwili i doprowadzanych do wzmacniaczy końcowych;

2)    realizuje relacje czasowe między sygnałami (opóźnienia w stosunku do wielkości wiodącej):

a)    w przypadku PK z komutacją zewnętrzną (prostownik, cyklokonwertor) jest to zadanie synchronizacji ze źródłem zewnętrznym i przesunięcia fazowego względem niego, a w przypadku przebiegów wielofazowych — także względem fazy poprzedzającej;

b)    w przypadku PK z komutacją wewnętrzną jest to synchronizacja z zegarem zadającym częstotliwość i wytworzenie odpowiednich opóźnień czasowych na załączenie i wyłączenie właściwego zegara.

Budowa RK w technice analogowej wymaga zastosowania takich podzespołów, jak generatory piłokształtne ew. o sterowanej częstotliwości, komparatory decydujące o chwili zainicjowania i zakończenia impulsu sterującego (zob. też w p. 8.3.4 zasady modulacji czasowej impulsów). W przypadku prostowników i cyklokonwertorów konieczne są układy synchronizacji z fazami napięć zasilających — detekcja przejść przez zero, przy czym w przypadku dużych odkształceń sinusoidy stosuje się układy śledzenia fazy PLL (ang. Phase-locked Loop).

Współcześnie stosuje się głównie technikę cyfrową z wykorzystaniem takich podzespołów scalonych, jak: rejestry przesuwające, pamięci stałe (ROM), programowalne liczniki-układy czasowe (ang. Counter-Timer), jak np. 8253 (3 liczniki) lub Z80-CTC (4 liczniki), a przede wszystkim konfiguracje z mikroprocesorami 8-bitowymi (proste układy), 16-bitowymi (np. 80286 i pochodne), a także ostatnio 32-bitowymi (np. 80386). Stosuje się coraz częściej mikrosterowniki typu 8051 i 8096, procesory sygnałowe DSP (np. seria TMS 320). Znajdują też zastosowanie układy scalone macierzowe specjalizowane, tzw. ASIC (ang. Application Specific Integrated Circuit). W domowych urządzeniach powszechnego użytku do sterowania tyrystorów dwukierunkowych (triaki) stosuje się specjalne scalone USPK, np. MAA 436 (USA) lub B 4206 D (RFN).

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ

E — napięcie wewnętrzne (sem) f_p, f_t częstotliwość przeła.czania i rezonansowa i_d, I_d — prąd wyprostowany: wartość chwilowa i średnia U„. l„_Ar,' 'mus, ~ P^r3^d przewodzenia diody: wartość chwilowa, stała, szczytowa, średnia i skuteczna

'r. >r, l_T», 'rur,’ 'tums, ~ P^riS^d przewodzenia tyrystora: wartość chwilowa, stała, szczytowa, średnia i skuteczna

I_B, Jo h. prądy: bazy. kolektora i emitera (w tranzystorach)

/_iV — znamionowa wartość skuteczna prądu i_R, I_R, I_RM — prąd wsteczny tyrystora: wartość chwilowa, stała i szczytowa k liczba komutacji m — liczba faz

n — rząd harmonicznej; liczba naturalna P_tM — całkowite straty mocy w tyrystorze p — liczba pulsów w okresie napięcia zasilania Q_rr — ładunek przejściowy tyrystora S-Tr moc pozorna transformatora

i_d czas opóźnienia, tj. czas dysponowany na wyłączenie tyrystora

l_q — czas wyłączania tyrystora wskutek komutacji zewnętrznej

t_rr — czas odzyskiwania zdolności zaworowej t_y — czas komutacji

u_d, V_d — napięcie wyprostowane: wartość chwilowa i średnia

V₄₀ — wartość średnia idealnego napięcia wyprostowanego, tzw. umowne napięcie wyprostowane w stanic jałowym U_RRM — powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne diody lub tyrystora

Z_lb — impedancja termiczna

a — kąt wysterowania tyrystora

/? kąt wyprzedzenia wysterowania tyrystora

y — kąt komutacji

O — kąt przewodzenia tyrystora

<t> - strumień magnetyczny

<p — kąt przesunięcia fazowego

a pulsacja

LITERATURA

8.1.    Bany B., Tęsny W.: Diody i tyrystory mocy. Wyd. 2 mienione. Warszawa, WNT 1988.

8.2.    Barlik R., Nowak M.: Technika tyrystorowa. Wyd. 3. Warszawa, WNT 1994.

8.3.    Heumann K.: Basic promciples of power electronics. Berlin, Springer-Vcrlag 1986.

8.4.    Januszewski S., Świątek H.: Diody i tyrystory w pytaniach i odpowiedziach. Warszawa, WNT 1984.

8.5.    Januszewski S., Świątek H.: Miernictwo tyrystorowe. Wyd. 2 zmienione. Warszawa, WNT 1984.

8.6.    Januszewski S., Świątek H.: Nowoczesne przyrządy półprzewodnikowe w energoelektronice. Warszawa, WNT 1994.

8.7.    Luciński J.: Układy z tyrystorami dwukierunkowymi. Wyd. 2 rozszerzone. Warszawa, WNT 1986.

8.8.    Łaszcz J., Mikoś Z., Żur A.: Eksperymentalny napęd cyklokonwertorowy maszyny wyciągowej dla K WK Wieczorek. Konferencja: Napęd ’85 — Nowoczesne Napędy Elektrycznych Górniczych Maszyn Wyciągowych. Lublinicc-Kokotek, SEP Gliwice, BPG Gliwice 1985.

8.9.    Mohan N., Undeland T. M., Robbins W. P.: Power electronics. Conierters, applications and design. New York, J. Wiley and Sons 1989.

8.10.    Nowacki Z.: Modulacja szerokości impulsów w napędach przekształtnikowych prądu przemiennego. Warszawa, PWN 1991.

8.11.    Pelc T., Borczyński J.: Odprowadzanie ciepła z przyrządów półprzewodnikowych. Warszawa, WKiŁ 1986.

8.12.    Praca zbiorowa: Projektowanie przekształtników tyrystorowych. Warszawa, WNT 1974.

8.13.    Senderski A., Wyżga J., Zygmunt H., Żur A.: Uniwersalny system generacji impulsów wyzwalających dla tyrystorowych przekształtników prądu stałego. Zeszyty Naukowe AGH. Elektrotechnika. Tom 1, zeszyt 4. Kraków, AGH 1982.

8.14.    Tunia H., Smimow A., Nowak M., Barlik R.: Układy energoelektroniczne. Obliczanie, modelowanie, projektowanie. Warszawa, WNT 1982.

8.15.    Tunia H., Winiarski B.: Podstawy energoelektroniki. Wyd. 3 zmienione. Warszawa, WNT 1987.

8.16.    Zygmunt H., Mikoś Z.: Zasady sterowania napędów maszyn wyciągowych z silnikami synchronicznymi zasilanymi z cyklokonwertorów. Konferencja: Napędy ’85 — Nowoczesne Napędy Elektryczne Górniczych Maszyn Wyciągowych. Lubliniec-Kokotek, SEP Gliwice, BPG Gliwice 1985.

8.17.    Zygmunt H., Żur S., Mikoś Z.: First prototype cycloconcerter -fed synchronous motor winding machinę drioesystem in Poland. Konferencja: 3-rd European Confercnce on Power Electronics and Applications EPE ’89, Aachen 1989.

8.18.    Żyborski J., Lipski T., Czucha J.: Zabezpieczenia diod i tyrystorów. Wyd. 2 rozszerzone. Warszawa, WNT 1985.

LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA

8.19.    Materiały PEMC’94 (Power Electronics Motion Control). Warszawa. Wydawnictwo ISEP Politechniki Warszawskiej 1994.

8.20.    Tunia H., Winiarski B.: Energoelektronika. Warszawa, WNT 1994.