Přednášky výkonová elektronika Projekt ESF CZ.1.07/2.2.00/28.0050 Modernizace didaktických metod a inovace výuky technických předmětů.
Vstupní a výstupní proud střídavý Rozdělení střídavých měničů f vst =f výst mění se střední napětí, komutace z napájení - fázové regulátory f vst > f výst, - změna napětí, násobně nižší frekvence, komutace z napájecí strany - cyklokonvertory f vst f výst, komutace nezávislá na napájecí frekvenci, frekvence a velikost napětí výstupu nezávislá na vstupních parametrech - střídavé měniče přímé maticové měniče nepřímé usměrňovač, ss-mezibvod, střídač výuky technických předmětů 2
Fázové regulátory odporová zátěž komutují z napájecího napětí změna amplitudy zpoždění za průchodem proudu nulou problém s harmonickým rušením napájecí sítě: předřazení dolnopropustného filtru U out = 1 π π α 2U in sin ωt 2 dωt = = U in 2 π α +sin 2α 2π P out = U in 2 R 2 π α +sin 2α 2π výuky technických předmětů 3
Fázové regulátory absolutní velikost harmonických v odebíraném proudu se sítě na úhlu řízení fázové posunutí 1 harmonické na úhlu řízení výuky technických předmětů 4
fázové regulátory poměrná velikost harmonických v odebíraném proudu ze sítě na úhlu řízení růst vlivu harmonických s rostoucím úhlem řízení velké hodnoty proudu při rozběhu výuky technických předmětů 5
Fázové regulátory induktivní zátěž indukčnost prodlužuje dobu vypnutí triaku α min minimální úhel, od kterého lze řídit (pro R -> 0 je α min = 90 ) min arctg L R U out U in 2 1 2 sin 2 výuky technických předmětů 6
fázové regulátory čistě induktivní zátěž velikost proudu (vč. vyšších harmonických) výuky technických předmětů 7
fázové regulátory čistě induktivní zátěž přehled harmonických fázové zpoždění první harmonické proudu vždy 90 pro zátěž RL se mění mezi α min a 90 podle úhlu řízení výuky technických předmětů 8
Třífázový fázový regulátor zapojení ve hvězdě nebo trojúhelníku při symetrické zátěži se eliminuje 3 harmonická složka při nízkém napětí a proudy do 20 A použití triaku výuky technických předmětů 9
Jednofázové cyklokonvertory řízení frekvence a proudu řídícím úhlem tyristoru rozsah frekvencí pro 50 Hz síť max. 25 Hz umožňují řídit směr toku energie subharmonické složky v odebíraném proudu výuky technických předmětů 10
Cyklokonvertory - třífázové komutace z napájecího obvodu (tyristory) velké pohony s nízkou frekvencí rozběh velkých asynchronních strojů (>1 MW výstupního výkonu) výuky technických předmětů 11
Maticové měniče Střídavé měniče vlastní komutace, nezávisí na frekvenci napájení (spínače, které pracují v obou směrech) náročné na řízení - simulace nepřímého měniče (usměrněný průběh střídání) výuky technických předmětů 12
Nepřímé měniče kmitočtu obsahují stejnosměrný meziobvod Rozdělení napěťové ss meziobvod napěťový velký kapacitor (DC link) proudové ss meziobvod proudový tlumivka Schéma nepřímého měniče kmitočtu s asynchronním motorem výuky technických předmětů 13
třífázové nepřímé střídavé měniče řízení asynchronního motoru skalární řízení (U/f) změna synchronních otáček, výstupní napětí podle režimu (konstantní moment/konstantní výstupní výkon) jednoúčelové řídící obvody (generátory PWM pro 3f. soustavu) vektorové řízení řízení momentu motoru v čase, nezbytné použití mikropočítače (nejčastěji signálového procesoru), snímání otáček výuky technických předmětů 14
Brzdění motoru odebírání elektrické energie z motoru (4. kvadrantová funkce měniče) nastavení vhodného řídícího úhlu ve střídači zvyšování napětí v meziobvodu. snižování přepětí v meziobvodu (vzniká při generátorovém režimu motoru) připojení brzdného odporu R R energie se maří v měniči rekuperace do sítě (4. kvadrantový usměrňovač řízený usměrňovač, tyristorový nebo spínaný) energie z přepětí se vrací do sítě výuky technických předmětů 15
napájení výbojek v úsporných žárovkách nutné střídavé napětí (šetří elektrody) vysoká frekvence (zářivky neblikají, běžně 40 khz) vysoké napětí při startu zajišťuje LC obvod v rezonanci (po zapálení výboje klesne jakost a řádově se sníží napětí) samokmitající střídavý dvojčinný měnič výuky technických předmětů 16
výuky technických předmětů Děkuji za pozornost Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/28.0050 výuky technických předmětů, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.