 |
|
 |  |
|
|
| |
 | Aeronautica | Comunicatii | Constructii | Electronica | Navigatie | Pompieri |
| Tehnica mecanica |
Chopper de putere cu circuit de stingere in paralel cu sarcina
Avantaje : 1°. Se elimina inductivitatea din campul de stingere.
2°. Daca circuitul de sarcina ar contine si t.e.m., tensiunea pe condensatorul de stingere in acest caz nu depinde de t.e.m. a sarcinii deci nu se mai influenteaza timpul de polarizare invers.
La momentul t = t0 se comanda tiristorul principal T1 prin care ciscula curentul de sarcina si curentul de incarcare al condensatorului C prin rezistenta RC.
Considerand un interval de timp egal cu 5 RC·C se poate spune ca tensiunea pe condensator in acest interval atinge valoarea tensiunii de alimentare.
La momentul t = t2 se comanda tiristorul auxiliar T2. tensiunea de pe condensator va polariza invers tiristorul principal T1 si il va bloca.
Considerand ca pe acest interval si pe toata durata functionarii prin sarcina avem curent constant rezulta ca la amorsarea lui T2, descarcarea condensatorului si reincarcarea lui cu tensiunea de polaritate opusa se face liniar si la momentul t = t3 condensatorul este incarcat cu - U1.
Valoarea tensiunii de alimentare U1 si parametrii circuitului de descarcare a condensatorului vor determina timpul de polarizare inversa care trebuie sa fie mai mare decat timpul de revenire. La atingerea curentului de automentinere a lui T2, acesta se blocheaza.
La momentul t = t3 condensatorul are polaritatea indicata in paranteze si se va descarca prin dioda de nul,. Cum in acest moment tiristoarele sunt blocate si energia inmagazinata in inductivitatea sarcinii determina un curent prin dioda de nul, curent ce se va mentine constant pana la momentul t = t5 cand se reamorseaza tiristorul principal T1.
Blocarea tiristorului auxiliar T2 se poate realiza prin alegerea corespunzatoare a rezistentei RC astfel incat curentul prin T2 sa fie mai mic decat curentul de automentinere.
4.7. Instalatii complexe folosind mai multe choppere de putere
4.7.1. Choppere de putere functionand in unul sau mai multe cadrane ale planului tensiune - curent.
I. Choppere in cadranul I si IV.
Functionare: Prin comanda simultana a celor doua contactoare statice, la bornele circuitului de sarcina rezulta semialternanta pozitiva a tensiunii U2 din diagrama.
La comanda de blocare a celor doua contactoare, inductivitatea de sarcina se opune variatiilor bruste ale curentului determinand o tensiune de autoinductie care aduce in conductie diodele D1 si D2. polaritatea tensiunii la bornele sarcinii se schimba si in acest fel valoarea medie a tensiunii la bornele consumatorului este cuprinsa intre o valoare maxima pozitiva si maxima negativa. Atat in intervalul de conductie al contactoarelor cat si cel de blocare, curentul de sarcina isi pastreaza sensul. De aceea, punctul de functionare al instalatiei in planul caracteristicilor U2 = f(I2) poate sa se situeze in cadranele I si IV.
Conform diagramelor, valoarea medie a tensiunii la bornele sarcinii se poate determina astfel :
Pentru K = 0,5 => U2 = 0
K < 0,5 => U2 < 0.
II. Choppere in cadranul I si II.
Comanda celor doua contactoare statice nu se mai face simultan ca in cazul anterior ci succesiv.
In circuitul de sarcina se considera rotorul unui motor de c.c.si acesta este antrenat la o anumita turatie la care se genereaza o t.e.m. care oricat de mare ar fi turatia motorului nu poate depasi tensiunea U1.
Se aduce in conductie CS1. Intrucat U1 este mai mare ca t.e.m., circulatia de putere are loc dinspre sursa spre motor, curentul avand sensul indicat pe desen. Punctul de functionare al chopperului este in cadranul I.
La comanda de blocare a lui CS1 tensiunea de autoinductie a inductivitatii LS determina deschiderea diodei de nul D2 iar curentul prin motor isi pastreaza sensul avut initial. Punctul de functionare este tot in cadranul I.
Urmeaza comanda de amorsare a lui CS2. In acest moment rotorul masinii are o anumita turatie fapt care face ca in circuitul de sarcina sa existe o t.e.m. diferita de 0 care determina un curent prin RS, LS si CS2 de sens opus celui initial. Energia electromagnetica a rotorului este inmagazinata in inductivitatea LS determinand cresterea fluxului magnetic al acestuia.
Prin conectarea diodei D1 in antiparalel cu CS1, in acest interval de timp cat CS2 este in conductie nu poate avea loc o circulatie suplimentara de curent dinspre sursa spre motor. Intrucat curentul de sarcina si-a schimbat sensul, punctul de functionare a instalatiei se muta in cadranul II. Urmeaza comanda de blocare a lui CS2.
Energia inmagazinata anterior in LS determina deschiderea diodei D1 si stabilirea curentului prin sursa, RS, LS. Punctul de functionare este tot in cadranul II.
Se observa ca in intervalul in care CS1 conduce, punctul de functionare fiind in cadranul I, pentru masina electrica avem regim de motor iar cand conduce CS2 avem regim de frana.
III. Chopper in patru cadrane.
Pentru sensul pozitiv al curentului (cadranul I + IV) se comanda simultan CS1 si CS3. La comanda de blocare a acestora se pastreaza aceeasi circulatie de curent pe seama energiei inmagazinate in inductivitatea sarcinii si se deschid diodele D2 si D4.
Pentru schimbarea sensului curentului de sarcina se aduce in conductie CS2 si CS4. Pentru ambele sensuri ale curentului, modificarea polaritatii tensiunii la bornele circuitului de sarcina se face in mod identic ca la chopperul din cadranele I si IV unde prin modificarea lui K peste sau sub 0,5 se obtin valori medii pozitive respectiv negative.
4.7.1. Choppere de
putere cu continut redus de armonici in tens. de la iesire.
Exista consumatori care datorita formei de unda a tensiunii furnizate de chopper contine un spectru larg de armonici, spectru ce poate deranja functionarea consumatorului.
Reducerea amplitudinii acestor armonici se face prin conectarea in paralel a doua sau mai multe choppere prin intermediul unei bobine de egalizare iar comanda celor doua choppere se face decalat cu 180s. Daca inductanta L are valoare suficient de mare astfel incat curentul de magnetizare sa fie neglijabil fata de curentul de sarcina I2, atunci tensiunea de la iesire va fi egala cu semi suma tensiunilor celor 2 choppere.
In aceste conditii si curentul absorbit de instalatie de la sursaa va avea pulsatii mai mici, el fiind egal cu suma curentilor celor doua choppere. Reducerea in continuare a pulsatiilor se poate realiza prin punerea in paralel a 4 choppere.
Prin analogie cu redresoarele comandate unde prin numarul de impulsuri de curent ( sau de tensiune) se intelege numarul de comutari ale elementului redresor intr-o perioada, la chopperele de putere prin numarul de pulsuri de curent se intelege numarul de comutari la care este supus chopperul la o anumita perioada de tact. In diagrama s-au prezentat tensiunile de iesire de la un chopper cu un puls (P = 1), cu doua pulsuri(P = 2) si cu patru pulsuri (P = 4) la care factorul de comanda K este descrescator. In aceste conditii putem obtine o tensiune de iesire in care amplitudinea armonicilor este mult mai mica decat la un chopper luat individual.
Prezenta inductantelor conductoarelor de alimentare poate influenta negativ functionarea unui chopper si cu atat mai mult daca avem doua choppere in paralel ca de exemplu situatia de la troleibuz in care la fiecare osie este un chopper.
In situatia alimentarii a doua motoare de la un vehicul, fiecare motor este alimentat printr-un chopper de putere. Desi fiecare motor primeste energie separat de la sursa, intregul ansamblu se comporta pentru sursa ca un chopper cu doua pulsuri.
Avand in vedere curentii mari absorbiti de motoare, tensiunea de la intrare trebuie asigurata cat mai constanta.
Tensiunile induse pe inductivitatea liniei de contact trebuie de asemenea egalizate.
In aceste conditii este necesar in mod obligatoriu conectarea la intrare a unui filtru. Pentru gama de puteri la care se lucreaza acesta nu poate fi decat de tip LC.
Intrucat impedanta conductoarelor de alimentare depinde de lungime rezulta ca elementele de filtrare trebuie astfel alese incat frecventa proprie de rezonanta a filtrului sa fie cat mai indepartata de frecventa supratensiunilor periculoase pentru tiristoare.
Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate
