Scan0065

3.10. Podzespoły urządzeń energoelektronicznych

W każdym urządzeniu energoelektronicznym można wyodrębnić dwie zasadi grupy obwodów: obwody główne, w których skład wchodzą podzespoły energet ne i gdzie odbywa się wymagane przekształcanie energii elektrycznej, oraz ełcki i niczne układy sterujące.

W zależności od rodzaju zastosowania w przekształtniku występują również in urządzenia pomocnicze. Obwód główny przekształtnika tworzą elementy takie, j energetyczne przyrządy półprzewodnikowe, transformatory, dławiki, kondensat* łączniki. Do budowy obwodów elektronicznych są stosowane elementy elektronie ne analogowe i cyfrowe.

Transformatory przekształtnikowe. W obwodach głównych urządzeń enei] elektronicznych stosuje się zasadniczo dwa rodzaje transformatorów:

-    transformatory sieciowe przekształtników, pracujące przy napięciu sinusoidaln o stałej częstotliwości;

-    transformatory wyjściowe falowników, pracujące przy napięciu odkształcony o częstotliwości (stałej lub regulowanej) nieraz znacznie różniącej się od 50 II/, Zgodnie ze swym przeznaczeniem transformatory te pozwalają na zmianę (od|

wiednio do potrzeb) wartości napięć wejściowych prostowników lub w obwocM wyjściowych falowników. Poza tym separują elektrycznie poszczególne obwot przekształtnika, zmieniają liczbę faz układu prostownikowego oraz stanowią wyjść jedno- lub wielofazowe falowników.

Moc transformatorów sieciowych zasilających prostowniki zawiera się w gran cach od kilkuset watów do kilku megawatów. Przy małych mocach są to transformft tory jednofazowe, przy większych - transformatory trójfazowe.

W doborze transformatorów sieciowych szczególną uwagę należy zwrócić ich napięcia zwarcia. W przekształtnikach, które powinny mieć małe prądy zwą cia (np. w prostownikach trakcji elektrycznej), są stosowane transformatory o dużym napięciu zwarcia (nawet większym niż 8% napięcia znamionowego). Napi cie zwarcia umożliwia koordynację zabezpieczeń zwarciowych. W układa* o małym indukcyjnym spadku napięcia (szybkonawrotne układy napędowe) są si sowane transformatory o napięciu zwarcia 3%.

W układach dużej mocy są stosowane transformatory trójuzwojeniowe (układ tro kąt-trójkąt-gwiazda), które umożliwiają budowę przekształtników o małym poboi mocy biernej i małym poziomie zniekształceń napięcia sieci zasilającej.

Dławiki. W obwodach głównych układów energoelektronicznych często zachoc konieczność stosowania dławików. Biorąc pod uwagę rozwiązania konstrukcyjne wyróżnia się dławiki bez rdzenia - zwane popularnie powietrznymi i dławiki ni/ mowę jednofazowe lub trójfazowe.

Dławiki powietrzne charakteryzują się liiuow;) tl> - nu ■ ią między napięci* ii a prądem przy stałej wartości indukcv|i!o.i i Idu iii i* mulą mulą mdukcyjnosi DlitoiM rdzeniowe laki* li samych m. Iłilui0 " |al *llu - il i pou irli/iir mają /mu 44 nil wlaks/ą waraindukcyjnosci Wadą ich ji ¹ tli    ltil jimsi i od mi*., i

płynącego przez dławik. Zmiana indukcyjności od wartościL„ (przy minimalnej i prądu dławika) do wartości L^ (przy znamionowym prądzie dławika) zale-na lycania się blach dławika. Aby stosunek indukcyjności L^/L,, był bliski jed-Ł,losuje się dławiki ze szczeliną, która zapobiega nasycaniu się rdzenia, pi/ckształtnikach montuje się dławiki sieciowe, wygładzające, symetryzujące Pttie (tzw. dławiki wyrównawcze) oraz dławiki specjalne w obwodach komu-fulowników. Układy przekształtnikowe są przyłączane często bezpośrednio do IMMlającej bez transformatora prostownikowego. Stosuje się wówczas dławiki których zadaniem jest ograniczenie impulsowych zniekształceń napięcia sidłającej. Rozróżnia się następujące dławiki sieciowe: łWietrzne (przy małych mocach); pniowe, jednofazowe;

IgłMilowe, trójfazowe (przy większych mocach), pław i ki rdzeniowe wykonuje się z dużą szczeliną.

jf obwodach wyjściowych przekształtników sterowanych fazowo są stosowane Mil wygładzające, których podstawowym zadaniem jest zmniejszenie składo-»llennej wyprostowanego prądu. Dławiki te na ogół wykonuje się jako rdzenio-pij one ciężkie, ich masa może być nawet równa masie transformatorów prostow-fycli. Dławiki występują również w filtrach LC w układach o wejściu _;|i lowym.

^J niektórych rozwiązaniach przekształtnikowych stosuje się dławiki symetryzu-pbciążenie. Wyrównują one obciążenia w stanie dynamicznym między przyrzą-polprzewodnikowymi lub między sekcjami przekształtników, które pracują iolcgle. Na ogół są to dławiki rdzeniowe.

Pławiki specjalne (rdzeniowe lub powietrzne) stosuje się w obwodach LC falow-fhv prądu i napięcia. Są one używane podczas przełączania zaworów (w procesie piiliK ji). Stosuje się je również do budowy filtrów, eliminujących zakłócenia raki ryczne generowane przez pracujący przekształtnik.

mdensatory stosowane w układach urządzeń energoelektronicznych służą do t |i składowych stałych prądu, kompensacji mocy biernej, komutacji wewnętrz-iltimicnia przepięć łączeniowych i komutacyjnych oraz do ograniczenia stromo-BBliisiania napięcia. Niezawodna praca kondensatorów, wpływająca na właściwą loiilację urządzeń energoelektronicznych, wiąże się z racjonalnym ich doborem, piinujc się go przede wszystkim na podstawie deklarowanych przez producentów pniclrów podawanych w katalogach. Chociaż podstawowym parametrem konden-ii »i |i si ji‘go pojemność elektryczna, to jednak niezbędne jest uwzględnienie wie-} liiii\i li danych, które są określane jako wartości graniczne (np. dopuszczalnego :*PK‘ m i Irmpcialui\ w różnych warunkach pracy). Przekroczenie ich prowadzi do fiu « .•« ma koiuliMisainia, A itaw charakterystycznych danych przyjmowany dla po-• ilmch milzajów koiulrnsalorów wynika / przeznaczenia kondensatora i zwią-•. t)« • tym wamiikrtw jego d/htłfiiiiM ¹ Igi linii sio a||t k pud. (ul na 11 mdi iisuIhi , nupięi iii stałego i napięi la pizianiennego