Image225 (3)

Podstawy 3

Podstawy 3

R S T

napięciu wyrównawczym powiemy sobie

pro!

proi

goi

ocz

stei

ny

nas

-    i

dw

-    u ino ste:

-    i

("F

3D

3T

cie

poj

na|

do

mc

jes

Moc

Ryt

napięcia wyjściowego. Niewiele lepszy byłby popularny prostownik mostkowy, też dający napięcie o dużych tętnieniach. Znacznie lepszy jest układ mostka 3-fazowego (6-pulso-wy), ale to mostek 12-pulsowy złożony okazuje się zdecydowanie najlepszy - daje napięcie stale o niewielkich tętnieniach bez jakiegokolwiek kondensatora filtrującego.

W ten oto sposób wyjaśniliśmy sobie, po co w ogóle stosuje się układy złożone i dlaczego w niektórych sytuacjach nic wystarcza układ prosty. Wiemy już, jak przesunąć napięcia fazowe, aby uzyskać zwielokrotnienie liczby pulsów napięcia wyjściowego. Nadszedł czas, aby zapoznać się z podstawowymi strukturami i podziałem układów przekształtników złożonych, których zasady działania są w istocie bardzo proste: mianowicie chodzi o umiejętne sumowanie napięć lub prądów z dwóch układów prostych.

Szeregowo i równolegle

Jeśli chodzi o budowę, to wyróżniamy złożone układy przekształtnikowe szeregowe i równoległe. Mówi się także o układach przekształtników złożonych z obwodem pośredniczącym. Najogólniej mówiąc, obwód pośredniczący pozwala na prawidłową współpracę dwócłi układów o różnych parametrach ti. o różnej liczbie faz, napięciach, częstotliwości itp. Wyróżnia się obwody pośredniczące: prądu stałego, napięcia stałego lub obwody rezonansowe.

Obwody pośredniczące w przekształtnikach złożonych realizowane są poprzez szeregowe włączenie dławika (obwód pośredniczący piądu stałego), równoległe włączenie kondensatora (obwód pośredniczący napięcia stałego) oraz poprzez szeregowe lub równoległe włączenie obwodu rezonansowego (obwody pośredniczące rezonansowe).

Układy złożone mogą powstać poprzez połączenie szeregowe dwóch układów pros-

Rys. 3 Złożony szeregowy mostek prostownikowy

tych (najczęściej układów mostka 3-fazowego z ry&lb), wtedy mówimy o złożonym szeregowym układzie przekształtnikowym - patrz rysunek 3. Mówiąc w największym uproszczeniu, przy połączeniu szeregowym chodzi o sumowanie napięć.

Drugim sposobem łączenia układów prostych w układ złożony jest ich połączenie odwrotnie równoległe — mówimy wtedy o złożonym równoległym układzie przekształtnikowym.

Schemat przykładowego układu równoległego przedstawia rysunek 4.

Rys. 4 Złożony równoległy mostek prostownikowy (3T-3T)+(3T-3T)

Na schemacie widać, że w układzie mostka pojawił się dodatkowy dławik oznaczony jako DW (właściwie dwa dław iki). Jest to dławik wyrównawczy, którego zadaniem jest nd-przęganie, czyli swego rodzaju oddzielenie ohu mostków i zapewnienie ich niezależnej piacy. Dławik ten przejmuje różnicę chwilu-wych napięć wyjściowych ohu mostków o częstotliwościach 300Hz. Różnica ta zwana jest napięciem wyrównawczym i wywołuje ona przepływ niepożądanego prądu wyrównawczego. Aby dławik nigdy się nie nasycił, co mogłoby spowodować nadmierny wzrost

W tym celu można dla każdego mostka zasto-f | sować oddzielne regulatory prądu. O prądzie ry_SU więcej przy omawianiu układów nawrotnych. Aby w mostku równoległym uzyskać;

pracę 12-pulsową, także należy napięcia fazowe zasilające oba mostki przesunąć wzglę- p^k dem siebie o kąt tt/6, analogicznie jak w ukła- _me dzie szeregowym (co widać na powyższym schemacie - jedno uzwojenie wtórne połączono w gwiazdę a drugie w trójkąt).

W układzie szeregowym mamy do czynienia z sumowaniem napięć, natomiast zgodnie z rysunkiem 5, w układzie równoległym można mówić o sumowaniu prądów, ale w grę wchodzą pewne dodatkowe czynniki, jak choćby zjawiska związane z obecnością dławika wyrównawczego. W układzie równoległym chwilowa wartość napięcia jest średnią wartością sumy napięć obu mostków składowych i wynosi, u - (ui+U2)/2. Natomiast wartość średnia napięcia wyjściowego jest zawsze równa wartości średniej pojedynczego mostka.

Rys. 5 Przebiegi przybliżone w mostku równoległym

Co ważne, połączenie odwrotnie równo?] ległe pozwala uzyskać dwukierunkowy prze-f pływ prądu obciążenia. Wówczas w zależności od przyjętego algorytmu sterowania zawo-l rów można uzyskać układ przekształtnika, nawrotnego lub bezpośredni przemiennik częstotliwości - tzw. cyklokonwertor (z tymi. układami zapoznamy się w niedalekiej przy-J szłości).

Sterowanie

Jak już wiesz, prostowniki złożone ze wzglę] •—< du na budowę można podzielić na prostowni® {_ ki szeregowe lub równoległe. Jednak podsta<|| nic wowa konfiguracja układowa to nie wszystka nierij Ostateczne właściwości zależą w ogromnym _wje|< stopniu od sposobu sterowania. W układzitj sum] prostownika z rysunku 4 wszystkie element] z m prostownicze są sterowalne (tyrystory). Otójj z mc jeśli chcemy stworzyć układ prostownika zło] w tc źonego równoległego, to pod uwagę moźenfl (wsp brać jedynie połączenie poprzez dławik moc. wyrównawczy dwóch musików sreiw anym są m i to o takiej samej wartości średniej napięci Sche wyjściowego.    ków i

60 Grudzień 2006 Elektronika dla Wszystkiej Elel