46484 Uczciwek094 (2)

Zadanie swoje realizuje przekształtnik przez regulację przepływu energii na zasadzie sterowania dwustawnego (zawory w pełni sterowalne, częściowo sterowalne i nie sterowalne w gałęziach układu), jak i przez przełączanie gałęzi przewodzących (komutacja). Podstawowe funkcje realizowane przez przekształtniki to: prostowanie, falowanie, przemienianie parametrów prądu i napięcia przemiennego, rys. 21, a także przemienianie parametrów prądu i napięcia stałego.

a)    b)    c)    d)

Rys. 21. Przebiegi, falowania i przemieszczania parametrów prądu i napięcia promiennego i stałego

Podstawowe rodzaje przekształtników prostych to: prostowniki, sterowniki impulsowe prądu stałego, falowniki, sterowniki napięcia przemiennego.

3.5.2.2. Falowniki napięcia łub prądu

Falownik napięcia (FN) jest zasilany z prawic idealnego źródła napięcia stałego, złożonego najczęściej ze źródła pierwotnego, prostownika oraz kondensatora buforowego Ca o dużej pojemności (rzędu 10M0⁴ |iF).

Falownik prądu (FP) jest zasilany z prawie idealnego źródła prądowego i dławika buforowego o dużej indukcyjności L_d.

Częstotliwość falownika jest regulowana niezależnie od zasilania - przez sterowanie pracą generatora impulsów przełączających. Rodzaj odbiornika narzuca metodę regulacji napięcia U przy stałej lub zmiennej częstotliwości wyjściowej f₂. Szczególnie ważny praktycznie jest przypadek sterowania częstotliwościowego silników induk-

cyjnych, dla których istnieje związek funkcjonalny U₂(f₂), najczęściej U2/^2 w const.

Realizacje falowników, najczęściej mostkowych lub pólmostko-wych jednofazowych i mostkowych wielofazowych, są zdeterminowane wymaganiami odbiornika, tj. zakresami częstotliwości f₂, prądów I₂ i napięć U₂, z których wynika rodzaj i liczba użytych zaworów i elementów biernych. Układy z zaworami w pełni sterowalnymi - bipolarnymi, unipolarnymi, hybrydowymi - umożliwiają komutację wewnętrzną indywidualną.

Falownikiem rezonansowym (FR) nazywa się falownik prądu stałego. Falownik rezonansowy jest zwykle członem przekształtnika złożonego, będącego rezonansowym przemiennikiem częstotliwości RPCz. Falowniki rezonansowe stosuje się do zasilania odbiorników' o dużej indukcyjności i pracujących ze średnią lub dużą częstotliwością, stałą lub zmienną w niewielkim zakresie.

Istota FR, realizowanego przy użyciu tyrystorów klasycznych, polega na uzupełnieniu układu obciążenia pojemnością kompensacyjną Clk (szeregową lub równoległą), w której jest magazynowana energia niezbędna do wymuszenia komutacji zaworów. W ten sposób zostaje utworzony obwód rezonansowy liniowy LC o częstotliwości drgań nietłumionych oraz częstotliwości drgań tłumionych w obciążeniu.

Falowniki rezonansowe stosuje się głównie w elektrotermii (układy jednofazowe), np. spawanie łukowe, topienie indukcyjne itp., ale także do zasilania ozonatorów, wzbudników generatorów ultradźwięków, lamp jarzeniowych itd. Można budować FR wielofazowe do zasilania szybkoobrotowych silników indukcyjnych.

3.5.2.3. Sterowniki prądu przemiennego

Sterowniki prądu przemiennego SPP służą do regulacji wartości skutecznej napięcia i prądu odbiornika. Są to układy półprzewodnikowe zaworowe, przewodzące prąd w obu kierunkach. Podstawowym elementem SPP jednofazowych jest tyrystor dwukierunkowy (triak) lub para przeciwrównoległych tyrystorów, a także układy tyrystorowo-diodowe (rys. 22).

k.

163