1 / 84

IZMJENJIVAČI

IZMJENJIVAČI. AUTONOMNI (REZONANTNI) (USMJERIVAČI U IZMJENJIVAČKOM NAČINU RADA ???). IZMJENJIVAČI. ISPRAVLJANJE. ∼. –. ISTOSMJERNA PRETVORBA. IZMJENIČNA PRETVORBA. –. ∼. ∼. –. tok energije. IZMJENJIVANJE. IZRAVNA. IZRAVNA. ISTOSMJERNA PRETVORBA. IZMJENIČNA PRETVORBA.

bruce-roberson
Download Presentation

IZMJENJIVAČI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. IZMJENJIVAČI • AUTONOMNI • (REZONANTNI) • (USMJERIVAČI U IZMJENJIVAČKOM NAČINU RADA ???)

  2. IZMJENJIVAČI ISPRAVLJANJE ∼ – ISTOSMJERNA PRETVORBA IZMJENIČNA PRETVORBA – ∼ ∼ – tok energije IZMJENJIVANJE IZRAVNA IZRAVNA ISTOSMJERNA PRETVORBA IZMJENIČNA PRETVORBA NEIZRAVNA NEIZRAVNA

  3. IZMJENJIVANJE • PRETVORBA ISTOSMJERNE VELIČINE (NAPON, STRUJA) U IZMJENIČNU VELIČINU (NAPON, STRUJA) • NAPONSKI ULAZ – NAPONSKI IZVOR • STRUJNI ULAZ - STRUJNI IZVOR

  4. IZMJENJIVAČI • PROBLEM: • HARMONIJSKI SASTAV IZLAZNE VELIČINE - NAJČEŠĆE ŽELIMO SINUSNI VALNI OBLIK • RJEŠENJA: • RAZLIČITE METODE ZA SMANJENJE HARMONIKA • FILTRIRANJE • REZONANTNI IZMJENJIVAČI

  5. IZMJENJIVAČI • PROBLEM: • UPRAVLJANJE IZLAZNOM SNAGOM • RJEŠENJA: • PROMJENA AMPLITUDE ULAZNE VELIČINE • PROMJENA ŠIRINE IMPULSA (KVAZIPRAVOKUTNI) • PROMJENA KUTA UPRAVLJANJA (AKTIVNOTROŠILO) • MODULACIJA ŠIRINE IMPULSA (PWM) • REZONANTNI IZMJENJIVAČI - PROMJENA FREKV.

  6. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI = IZMJENJIVAČI PROMJENJIVE FREKVENCIJE

  7. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI JEDNOFAZNI IZMJENJIVAČ U MOSNOM SPOJU S DJELATNIM TROŠILOM – NAPONSKI ULAZ

  8. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI JEDNOFAZNI IZMJENJIVAČ U MOSNOM SPOJU S DJELATNIM TROŠILOM – NAPONSKI ULAZ

  9. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI JEDNOFAZNI IZMJENJIVAČ U MOSNOM SPOJU S OMSKO-INDUKTIVNIM TROŠILOM – NAPONSKI ULAZ UPRAVLJANJE IZLAZNIM NAPONOM

  10. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI ČEŠĆI JE SLUČAJ TROŠILA S FAKTOROM SNAGE MANJIM OD 1 – OMSKO-INDUKTIVNO TROŠILO Amplituda osnovnog harmonika struje Amplituda osnovnog harmonika napona

  11. Možemo postaviti 2 pitanja: • Zašto je struja ia približno sinusna ? • Zašto je struja ia1 induktivna? Odgovor na prvo pitanje: Ako R/ωL  0, onda I1/I3  3/a. Koliki je a? Razvojem pravokutnog napona u red, dobije se:

  12. Dakle, a = 1/3, pa: Odgovor na drugo pitanje je trivijalan.

  13. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI

  14. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI

  15. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI Upravljanje snagom kod aktivnog trošila (izmj. nap. izvor) Neka je vac zadan. Napon va može biti u bilo kojem “faznom položaju” Φ. Mijenjanjem Φ mijenja se i amplituda i faza osnovnog harmoničkog člana struje. Tako se upravlja snagom izvora vac. Izvor može davati i preuzimati snagu. Ako vakasni za vac, izvor vac daje snagu.  To je još jedan način upravljanja snagom (pored δ).

  16. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI

  17. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI SMANJIVANJE HARMONIKA

  18. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI SMANJIVANJE HARMONIKA –Metoda uklanjanja harmonika –Metoda poništavanja harmonika – Metoda premještanja harmonika (metoda širinsko-impulsne modulacije, metoda modulacije širine impulsa, PWM)

  19. AUTONOMNI IZMJENJIVAČI SMANJIVANJE HARMONIKA Metoda uklanjanja harmonika Ideja je da se odabere takav δda nema nekih harmonika.

  20. Metoda uklanjanja harmonika  = 2

  21. Harmonijski spektar pravokutnog signala

  22. Amplituda sinusnih članova iznosi: Amplituda trećeg harmonika iznosi: Izborom δmože se potpuno otkloniti treći harmonik. Treći harmonik ne postoji ako je δ = 30o el.

  23. Grafičko tumačenje integranda integrala: Pozitivne slabo zatamnjene površine jednake su negativnim jako zatamnjenim površinama. Zato je uklonjen treći harmonik iz kvazipravokutnog valnog oblika.

  24. Metoda poništavanja harmonika

  25. Primjer: Istodobno uklanjanje trećeg i poništavanje petog harmonika Uzmu se dva izmjenjivača. Svaki izmjenjivač daje kvazipravokutni napon koji nema trećeg harmonika. Zato se kombinacijom ova dva kvazipravokutna napona ne može dobit napon koji sadrži treći harmonik. No, odgovarajućim “faznim pomakom” ova dva kvazipravokutna napona može se dobiti napon koji ne sadrži peti harmonik.

  26. Primjer: Istodobno uklanjanje trećeg i poništavanje petog harmonika 180 : 5 = 36 30 + 36 = 66

  27. Metoda premještanja harmonika MODULACIJA ŠIRINE IMPULSA (PWM)

  28. Metoda premještanja harmonika MODULACIJA ŠIRINE IMPULSA (PWM) Harmonici PWM valnog oblika imaju mnogo veću frekvenciju od onih pravokutnog valnog oblika. Ako se trošilo napaja preko jednostavnog induktivnog filtra, za postizanje željenog faktora THD valnog oblika struje vrijednost induktiviteta je mnogo manja u pretvarača s PWM valnim oblikom izlaznog napona nego u pretvarača s pravokutnim valnim oblikom izlaznog napona.

  29. - NAČELO

  30. a) Bipolarna modulacija širine impulsa

  31. Amplitudni indeks modulacije: Frekvencijski indeks modulacije:

  32. b) Unipolarna modulacija širine impulsa Napomena: Parovi grana A i B upravljaju se odvojeno, za par grana A upravljački signal je VC, dok je za par grana B upravljački signal -VC

  33. Uočite: Došlo je do efektivnog udvostručavanja sklopne frekvencije, iako je frekvencija signala nosioca nepromijenjena u odnosu na bipolarnu modulaciju.

  34. c) Unipolarna modulacija širine impulsa– nesimetrična izvedba Pretpostavka: Sklopke para grana A upravljaju se visokofrekvencijskim signalom iz komparatora, dok se sklopke para grana B opravljaju predznakom (sign) upravljačkog signala VC

  35. TROFAZNI IZMJENJIVAČI

  36. Uočite: linijski naponi ne sadrže treći harmonik!

  37. TROFAZNI IZMJENJIVAČ S PWM UPRAVLJANJEM

  38. TROFAZNI IZMJENJIVAČ S PWM UPRAVLJANJEM

  39. TROFAZNI IZMJENJIVAČ S PWM UPRAVLJANJEM HARMONICI IZLAZNOG LINIJSKOG NAPONA

  40. IZMJENJIVAČKI NAČIN RADA USMJERIVAČA ??? Pitanje: Da li mrežom komutirani izmjenjivač može raditi bez izvora izmjeničnog napona ? Ako je to izmjenjivač, onda je > 90o el.

  41. IZMJENJIVAČI ODABRANI KARAKTERISTIČNI ZADACI Analiza rada jednofaznog izmjenjivača s pravokutnim izlaznim naponom s različitim tipovima trošila (R, L, RL) Napon na trošilu je “utisnut”, struja trošila ovisi o vrsti trošila.

  42. IZMJENJIVAČI ODABRANI KARAKTERISTIČNI ZADACI Potrebno je ponoviti izračunavanje odziva na skokovitu funkciju (step). Odziv se sastoji od dvije komponente, prirodne i prisilne.

  43. IZMJENJIVAČI ODABRANI KARAKTERISTIČNI ZADACI gdje je A konstanta koja se izračunava iz početnog uvjeta i  = L / R. U trenutku t = T/2, sklopke S1 i S2 se otvaraju, a sklopke S3 i S4 se zatvaraju. Napon na R-L trošilu postaje negativan iznosa -Vdc pa struja poprima oblik: gdje je B konstanta koja se izračuna iz početnog uvjeta. Kada se sklop po prvi puta priključuje na izvor napajanja, struja kroz prigušnicu je nula te se javlja prijelazna pojava dok struja ne dosegne stacionarno stanje. U stacionarnom stanju, io je periodična i simetrična oko nule.

  44. IZMJENJIVAČI ODABRANI KARAKTERISTIČNI ZADACI Izračunavanje konstanti A, odnosno B: Stoga, u stacionarnom stanju valni oblik struje trošila ima slijedeći oblik:

  45. IZMJENJIVAČI ODABRANI KARAKTERISTIČNI ZADACI Maksimalna vrijednost struje trošila: U stacionarnom stanju vrijedi Imax = -Imin , što nakon uvrštavanja u prehodni izraz daje: Snaga koju apsorbira trošilo: gdje je Irms efektivna vrijednost struje trošila određena slijedećim izrazom: Ako se zanemare gubici na sklopkama, snaga koju daje izvor je jednaka snazi koju apsorbira trošilo i iznosi:

More Related