70794 P1010343

Rozdział 8

FALOWNIKI

Falownik jest to przekształtnik energoelektroniczny, służący do przetwarzania energii dostarczonej ze źródła napięcia lub prądu stałego w energię napięcia lub prądu przemiennego.

P

Id

Funkcja falowników jest więc odwrotna do funkcji prostowników. W pracy prostownika wyróżnia się tak zwany stan pracy falownikowej. Z ogólnej definicji falownika wynika, że prostownik, w którym energia przepływa z obwodu prądu stałego do obwodu prądu przemiennego, może być uważany za falownik. Jest on wówczas nazywany falownikiem zależnym o komutacji sieciowej, gdyż proces komutacji prądu między tyrystorami kolejnych faz zależy od napięcia sieci. Poniżej omówione zostaną falowniki, których działanie jest niezależne od źródła napięcia o stałej częstotliwości, czyli tak zwane falowniki niezależne (rys. 8.1).

Rys.8.1. Symbol falownika niezależnego

Falownik niezależny dostarcza energię o stałej lub zmiennej amplitudzie napięcia i stałej lub zmiennej częstotliwości. Najprostsze w realizacji są falowniki wykorzystujące w budowie tyrystory wyłączalne GTO lub tranzystory mocy IGBT, MOSFET. Ta grupa falowników rozwija się szybko w ostatnich latach i wypiera falowniki, zbudowane z tyrystorów klasycznych.

Inne kryterium podziału falowników stanowi rodzaj źródła, z którego zasilany jest falownik. Wyróżnia się falowniki napięciowe, zasilane ze źródła napięcia, bądź falowniki prądowe, zasilane ze źródła prądowego (rys. 8.2). W wypadku zasilania falownika z prostow-

nika i przewidywanego przekazywania energii z obciążenia do sieci konieczne jest stosowanie specjalnego rozwiązania z równolegle współpracującymi prostownikami (rys. 8.3).

Rys.8.2. Przykłady źródeł zasilania falowników: a), b) źródła napięciowe, c) źródło prądowe

Rys. 8.3. Prostowniki służące do zasilania falownika i możliwością oddawania energii do sieci

PD

Amplituda napięcia wejściowego falownika może być regulowana w obwodzie pośredniczącym prądu stałego, czyli za pomocą prostownika sterowanego bądź przerywacza tyrystorowego prądu stałego, lub