Microsoft Word - L5 - Studiul invertoarelor monofazate de tip paralel.doc

Transcriere

1 Sudiul inveroarelor monofazae de ip paralel. Inroduere Inveroarele de ip paralel sun monaje are ransformă energia eleriă de uren oninuu în energie eleriă de uren alernaiv, de o anumiă frevenţă, formă şi ampliudine. Aşadar inveroarele au o funţie inversă elei a redresoarelor. S-au realiza inveroare u ensiunea de ieşire drepunghiulară ehipae u ranzisoare, dinre are aminim inverorul in onra imp u irui de onrol R şi inverorul in onra imp u frevenţă sabilizaă. Penru pueri mai mari s-au realiza inveroare ehipae u irisoare. Dinre ipurile de inveroare raae in lieraura de speialiae, în laboraor se vor sudia rei variane de sheme de inveroare de ip paralel.. Inverorul simplu de ip paralel La aes ip de inveroare ondensaorul uiliza penru omuaţie apare onea în paralel u sarina. Tr i Rs - + (+) (-) u - + * - + * n n' Fig. i L În Fig. ese reprezenaă shema ea mai simplă de inveror ip paralel ehipa u irisoarele şi. Daă se omandă să onduă irisorul,urenul debia de sursa va irula prin jumăaea din sânga a primarului ransformaorului Tr. Se onsideră induanţa L de valoare sufiien de mare asfel ă urenul i să se menţină onsan. Prin efeul de auo ransformaor ondensaorul se înară, u polariaea fără paraneze arăaă în figură, la ensiunea. ând se omandă să onduă irisorul, ensiunea la bornele ondensaorului va polariza invers irisorul, bloându-l. Dei ondensaorul se desară şi in oninuare se înară la ensiunea u polariaea din paraneze, deoaree urenul va irula prin jumăaea din dreapa a primarului ransformaorului şi îşi va shimba sensul prin miez. Rezulă dei ă la fieare omandă a irisoarelor, ensiunea de la bornele seundarului îşi shimbă polariaea. Formele de undă ale unora dinre mărimile are inervin în funţionarea inverorului sun prezenae în Fig.. Şpiţurile urenului i, poziive şi negaive se daorează desărării ondensaorului aâ la inrarea în onduţie â şi la bloarea irisorului.

2 i E i u i Z Smi Z Smare +E u Z Smi T=/f Z Smare Se onsaă ă, u reşerea impedanţei de sarină reşe ensiunea inversă pe irisor şi impul de polarizare inversă a aesuia i. La sarini mii (uren mare), daoriă mişorării impului de polarizare inversă a irisorului, exisă periolul inrării în onduţie şi să se ajungă la siuaţia periuloasă ând ele irisoare ondu, iar urenul debia de sursă reşe foare mul, fiind limia doar de rezisenţele mii ale înfăşurărilor ransformaorului şi a bobinei L. În aeasă siuaţie fluxurile magneie prin miez se anulează. Aes inveror funţionează bine numai la sarini rezisive sau slab reaive. Fig. 3. Inveror de ip paralel u diode de desărare a sarinii reaive În Fig.3 ese reprezena un inveror u performanţe îmbunăăţie, are elimină neajunsurile inverorului anerior. Zs Să urmărim funţionarea aesuia în azul unei sarini pur induive, la are se observă lar inervenţia diodelor penru desărarea sarinii reaive. Presupunem ă la un momen da ondue irisorul T, iar urenul de sarină n n n' - + (+) (-) n' are o valoare onsană. ondensaorul se găseşe înăra u ensiunea E u polariaea fără paraneze, diodele D şi n E sun polarizae invers de ensiunile n + n + (-) (n n ) respeiv, dei nu ondu. D Ls D n + n - (+) ând se omandă să onduă irisorul T ensiunea U va polariza invers irisorul Fig.3 T, pe are îl va bloa. Induanţa sarinii menţine irulaţia urenului de la dreapa la sânga prin primarul ransformaorului, urenul de sarină fiind omua de pe irisorul T pe ondensaorul şi D şi

3 se va înhide aum prin irisorul T şi induanţa L. Pe aes irui ondensaorul se desară şi se reânară u ensiune având polariaea din paraneze. ( n În momenul în are + n ) U =,dioda D devine polarizaă dire şi inră în n onduţie. Prin aeasa U = ons. Şi dei i = 0, iar urenul nu se mai poae înhide prin ondensaor. urenul se omuă aum prin iruiul forma din înfăşurarea n ',pe are o srăbae de la dreapa la sânga, sursa E (are se înară) şi dioda D. Induanţa L ne mai fiind srăbăuă de urenul de sarină, generează o ensiune u polariaea din figură, are menţine irulaţia urenului prin L, D, înfăşurarea n ' şi T, dar aes uren se anulează repede înruâ ensiunea indusă in n ' de urenul prinipal ese în opoziţie u ensiunea indusă de L. La anulare aesui uren irisorul T se blohează şi devine polariza invers de ensiunea ' n. n După anularea energiei înmagazinae in L (desărarea sarinii reaive) urenul prin s iruiul n ' - E - D se anulează. După aeasa sursa E se va înhide prin înfăşurările n ' - n ' -T - L- E, fluxul prin miez va shimba de sens, iar ensiunea indusă în seundarul ransformaorului îşi va shimba polariaea. În oninuare fenomenul se repeă. Aşadar la aes inveror ese neesară o dublă omandă a irisoarelor. În loul aeseia se poae folosi un singur impuls de omandă u lăţimea sufiien de mare (mai mare deâ duraa din impul anulării urenului print şi până la anularea urenului prin se desară energia reaivă). Fapul ă exisă un inerval de imp pe are sursa E ese înăraă pe seama energiei înmagazinae in induanţa sarinii onferă inverorului un randamen ridia. Valorile opime ale induanţei L şi ondensaorului sun: I S L = q ; = q,,7 0, 45 I S În are: Zs I - reprezină valoarea maximă a urenului de s sarină, are rebuie omua, rapora la primar; E - ensiunea sursei de uren oninuu; D n D3 nn' L Fig.4 n' D4 D - impul de revenire al irisoarelor. q Daoriă induanţelor de săpări ale înfăşurării primare, omuarea urenului de pe diode pe irisoare se fae progresiv, in proesul de omuaţie ondensaorul se înară la o ensiune mai mare deâ in azul ideal şi apoi se desară u dublul surplus de ensiune. Penru eviarea desărării ondensaorului avem inverorul din Fig.4 prevăzu u diodele D şi 3 D. 4 3

4 Asfel surplusul de ensiune are s-a înăra ondensaorul şi poae fi folosi permiţând mişorarea valorii apaiăţii. 4. Shema eleroniă de omandă a irisoarelor În fig.5 ese reprezenaă shema eleroniă u are se obţin impulsurile penru omanda irisoarelor inverorului. Shema uprinde formaorul de impulsuri E.I., are se aaă u o ensiune sinusoidală de la un generaor R- şi furnizează la ieşire impulsuri drepunghiulare. Aese impulsuri omandă iruiul basulan bisabil BB, la ieşirile ărui sun oneae doua repeoare pe emior R G. În oninuare se uilizează un irui de diferenţiere D, are omandă al irui basulan monosabil BM, la a ărui ieşire s-a onea repeorul pe emior RE. Se obţine asfel un impuls de o anumiă lăţime u are se omandă poara P a irisorului T. +E=0V R R4 E.I. R3 A RG R6 T3 R8.B.B. R9 T4 RB B R3 R4 R.E. 4.D. R9 R8 5 D3 R0 R R.E. R4 T7 P R D R0 R R D 3 R6 R7 D T5.B.M. T6 F R R5 R3 R4 T8.E. R8 7 R9 R30 R.E. 6.D. E D4 G R3 P R5 R6 R7 T9.B.M 0 R33 R3 Fig. 5 U A U D U B Ui U ω ω ω ω ω Un irui similar se găseşe onea şi la a doua ieşire BB, obţinându-se impulsurile de omandă penru poara P a irisorului T. Penru a failia înţelegerea funţionării shemei din fig.5,în fig.6 s- au reprezena formele de undă ale semnalelor în diversele pune ale shemei. U E ω U E ω U G ω Fig.6 4

5 5. Înerări experimenale. În fig.7 ese reprezenaă sheme de obţinere a ensiunii E penru alimenarea inverorului, iar in fig.8 ese da modul de reprezenare la panoul lurării a iruiului de omandă a irisoarelor preum şi modul de oneare la aesa a generaorului R- şi a sursei de alimenare E = 0v. Înerările experimenale e se vor efeua în laboraor vor respea urmăoarea suesiune a operaţiilor:. Se oneează sursa E şi generaorul R- la shemă şi apoi se osilografiază separa semnalele de la ieşirile P şi P.. Se realizează monajul inverorului din fig.şi se sudiază funţionarea aesuia în gama de frevenţe 0 Hz 00 Hz. Amorsarea inverorului se va fae pe frevenţa de 80 Hz. Se osilografiază ensiunile pe irisoare şi din seundarul ransformaorului. 3. Se realizează monajul inverorului din fig.3 şi se sudiază funţionarea aesuia înre aeleaşi limie de frevenţă, osilografiindu-se aeleaşi mărimi. 4. Se realizează monajul inverorului din fig.4 şi în mod similar se sudiază funţionarea. Penru oae monajele realizae se analizează shimbarea formelor de undă la modifiarea rezisenţei de sarină. Penru un monaj da se ridiă araerisia I ( f ), I fiind urenul debia de sursă iar f frevenţa de luru a inverorului. E=0V + - Sursă reglabilă 40v ~,5V Shema de omandă Generaor R P P Fig.7 Fig.8 5