Návrh rotujícího usměrňovače pro synchronní bezkroužkové generátory výkonů v jednotkách MVA část 2 Ing. Jan Němec, Doc.Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc.

Podobné dokumenty
Synchronní generátor. SEM Drásov Siemens Electric Machines s.r.o. Drásov 126 CZ Drásov

Úvod. Rozdělení podle toku energie: Rozdělení podle počtu fází: Rozdělení podle konstrukce rotoru: Rozdělení podle pohybu motoru:

Návrh rotujícího usměrňovače pro synchronní bezkroužkové generátory výkonů v jednotkách MVA část 1

Chladiče a příslušenství

Proudový ventil. Pro pulsní řízení AC 24 V pro elektrické výkony do 30 kw. Proudové ventily jsou konstruovány pro spínání těchto odporových zátěží:

Nástavby s koncovými spínači. -V- novinka

Chladiče a příslušenství

CHLADIČE PRO VÝKONOVÉ POLOVODIČOVÉ SOUĆÁSTKY

Asynchronní stroje. Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TUO. Ing. Tomáš Mlčák, Ph.D. Katedra elektrotechniky.

Ama Porter. Ponorná kalová čerpadla. Oblasti použití. Označení. Provozní data. Typ čerpadla. Materiál. Těsnění hřídele. Pohon. Nátěr.

KATALOGOVÝ LIST. VENTILÁTORY AXIÁLNÍ PŘETLAKOVÉ APMB 1600 a 2400 pro mikrochladiče

Základy elektrotechniky

Projekt: 1.5, Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/ Elektroinstalace. 3 Připojování vodičů

Princip alternátoru. Usměrňování, chod, chlazení automobilového alternátoru.

odstředivá čerpadla MB s motorovým blokem stav G/03

TWG II. CAG Electric Machinery. Trojfázové synchronní generátory v bezkartáčovém provedení. Úvod: Hlavní ukazatele: Požadavky na prostředí:

Projection, completation and realisation. MVH Vertikální odstředivá kondenzátní článková čerpadla

Napájení krokových motorů

Anténní přepínač 6-portovýpro DC 150MHz bez kompromisů

Stejnosměrné stroje Konstrukce

Pouliční LED svítidlo LD-30B

Varius PŘEHLED PROVEDENÍ POJISTKOVÝCH SPODKŮ A DRŽÁKŮ. Typ SPB S3PB SPF SP4.. SP50

Synchronní stroje 1FC4

ODPOVÍDAJÍCÍ NORMY. 1L motory jsou vyráběny v souladu s níže uvedenými normami:

BLOK VÁLCŮ, KLIKOVÁ SKŘÍŇ

Zdvižné mini převodovky Typ HG2 S výsuvným šroubem

A45. Příloha A: Simulace. Příloha A: Simulace

Synchronní stroj je točivý elektrický stroj na střídavý proud. Otáčky stroje jsou synchronní vůči točivému magnetickému poli.

zařízení prof.ing. Petr Chlebiš, CSc. Fakulta elektrotechniky a informatiky

MONTÁŽNÍ PŘÍRUČKA PLASTOVÁ OKNA DVEŘE. Stavebnictví Automotive Průmysl

Pístové spalovací motory 2 pohyblivé části motoru

5. POLOVODIČOVÉ MĚNIČE

Projection, completation and realisation. MHH Horizontální odstředivá kondenzátní článková čerpadla

Měchy EB hlavní údaje, přehled dodávek a vysvětlení typového značení

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

OCHRANNÉ MĚCHY standardní provedení

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

AS jako asynchronní generátor má Výkonový ýštítek stroje ojedinělé použití, jako typický je použití ve větrných elektrárnách, apod.

Halley. Made in Italy GHOST - R. Halley. Vynikající poměr vysoké kvality, bezkonkurenční ceny a nízké energetické spotřeby.

MATERIÁL ALBROMET PODROBNÉ TECHNICKÉ LISTY

Koncové spínače B U S I N E S S P A R T N E R. Materiály. Vlastnosti. Stavebnictví. Prumyslová automatizace. Prumysl

Pístové spalovací motory-pevné části

Tento dokument vznikl v rámci projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/

ZAM - SERVIS s. r. o. KŘIŠŤANOVA 1116/14, OSTRAVA 2 UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA. Světlomet SV-01. číslo dokumentace:

UZAVÍRACÍ KLAPKA. dvojitě excentrická, DN , PN 10 PN 16. Konstrukční charakteristiky

POKYNY PRO PROJEKTOVÁNÍ, MONTÁŽ A ÚDRŽBU

ZÁVĚSNÁ RAMENA A POJEZDY

ILC NESO! POUŽITÍ A POPIS! LED ILC FACTORY a.s.

Polovodičové usměrňovače a zdroje

ZAM SERVIS s.r.o. KŘÍŠTANOVA 1116/14, , OSTRAVA 2. Uživatelská příručka. Nevýbušný alternátor AN24V/10A.X. č. dokumentace:

odstředivá čerpadla BN s motorovým blokem stav G/02

Kluzné prvky nenáročné na údržbu. Změny vyhrazeny D99

ZÁVĚSNÝ SYSTÉM GTK ELEKTRONIC

Čerpadlo na užitkovou vodu. Rio-Therm N. Typový list

Zvyšování kvality výuky technických oborů

9/10/2012. Výkonový polovodičový měnič. Výkonový polovodičový měnič obsah prezentace. Výkonový polovodičový měnič. Konstrukce polovodičových měničů

Lineární svítidla ELK-38

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

Zkoušky těsnosti převodovek tramvajových vozidel (zkušební stand )

Produktová řada Elektricky vodivý Vysoká pevnost v tlaku Dobrá tepelná odolnost Vysoká hodnota pv Dobrá chemická odolnost

Základy elektrotechniky

zařízení 2. přednáška Fakulta elektrotechniky a informatiky prof.ing. Petr Chlebiš, CSc.

Instalace zapuštěná / do dutých stěn zapuštěná/nástěnná. PE, N, od 28 modulů N pro chránič. PE, N, N pro chrániče. Součástí standardní dodávky

Prostorově úsporná technologie pro DC-aplikace

ADAPTÉRY PRO ÚHLOVÉ NASTAVENÍ

Elektrické pohony řady M9200 s vratnou pružinou pro proporcionální řízení. Vlastnosti a výhody. Elektrický pohon řady M9200 s vratnou pružinou

EM Brno s.r.o. DYNAMOSPOUŠTĚČ SDS 08s/F LUN LUN

Profil Typ Popis Rozsah teplot ( C) Vodicí pás z tvrzené polyesterové tkaniny. Vynikající parametry únosnosti. Profil Typ Popis Rozsah teplot ( C)

KARBONOVÉ PROFILY A PŘÍSLUŠENSTVÍ

DryLin SHT - lineární posuvné stoly

Osnova kurzu. Elektrické stroje 2. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Nosný roletový překlad HELUZ pro zajištění Vašeho soukromí Komplexní cihelný systém. 1 Technické změny vyhrazeny

Elektricky vodivý iglidur F. Produktová řada Elektricky vodivý Vysoká pevnost v tlaku Dobrá tepelná odolnost Vysoká hodnota pv Dobrá chemická odolnost

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Katalog elektromechanických elektroměrů Actaris/AEG řady C114

FUJITSU GENERAL TECHNICKÝ MANUÁL

pro RESISTORS Odporníky průmysl a energetiku vysoká flexibilita robustní provedení drátové kompletní řada plechové < litinové

Instalace zapuštěná / do dutých stěn zapuštěná/nástěnná. PE, N, od 28 modulů N pro chránič. PE, N, N pro chrániče. Součástí standardní dodávky

Uživatelská příručka. MS - 03

Stejnosměrné motory řady M

Popis konstrukční řady: Wilo-Rexa CUT

Instalace zapuštěná / do dutých stěn zapuštěná/nástěnná. PE, N, od 28 modulů N pro chránič. PE, N, N pro chrániče. Součástí standardní dodávky

Kovaná hliníková kola Alcoa. Fakta a čísla

ZÁVĚSNÝ SYSTÉM GTS. Technické údaje

TXM1.8P. Měřící modul TX-I/O

HLINÍKOVÉ SKŘÍNĚ ALUFORM

STLAČENÝ VZDUCH OD ROKU Prodloužená záruka 6 let se servisním plánem MyCare BLADE BUDOUCNOST NASTÁVÁ JIŽ DNES. BLADE i 8 12 S přímým převodem

Podniková norma PRE a PREdi SESTAVA PŘÍPOJKOVÉ A ELEKTROMĚROVÉ SKŘÍNĚ ES , EP PLASTOVÉ PEN

Řízení a zavěšení.

PŘÍSTROJOVÉ VIDLICE A ZÁSUVKY

Zpětné klapky. Přetlakové klapky s nastavitelným přetlakem série ARK2

Témata profilové maturitní zkoušky Technologie

Univerzální regulátor dobíjení pro alternátory s permanentními magnety RPN-12-3F a RPN-12-1F

MATERIÁL ALBROMET PODROBNÉ TECHNICKÉ LISTY

MALÉ KYTAROVÉ KOMBO - VÝROBA II.

VĚTRACÍ JEDNOTKY N-RVJ-C

Válec s vedením. ø 20, 25, 32,40,50 mm. Katalogový list CZ. Údaje o tlaku přetlak. Označení Jednotka Poznámka. Všeobecně.

R O Z V Á D Ě Č E A R O Z V O D N I C E

INFORMACE O VÝROBKU. Profily ozubených řemenů. Výška. Výška Typ Rozteč Výška zubu PowerGrip GT (3) Typ Rozteč Výška zubu.

Stykače Ex9C. Stykače dle IEC / ČSN EN Čtyři typové velikosti se jmenovitými proudy až do 100 A při 400 V AC-3.

Transkript:

Návrh rotujícího usměrňovače pro synchronní bezkroužkové generátory výkonů v jednotkách MVA část 2 Ing. Jan Němec, Doc.Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky, Technická 8, 612 00 Brno, Česká republika email: xnemec31@stud.feec.vutbr.cz, ondrusek@feec.vutbr.cz Článek se zabývá analýzou rotujících usměrňovačů, používaných diodových modulů pro tyto aplikace a konstrukčním uspořádáním rotujícího usměrňovače pro synchronní bezkroužkové generátory výkonů jednotek MVA. Úvod Synchronní alternátory jsou ve většině případů rotující elektrické stroje vyrábějící elektrickou energii z mechanické energie dodané poháněcím strojem na hřídel. V poslední době se synchronní alternátory výkonů jednotek MVA vyrábějí v bezkroužkovém provedení. To přináší s sebou řadu výhod (odpadá veškerá starost o kluzné kontakty a jejich údržbu), ale také některá nutná opatření. Jedním z nevyhnutelných opatření je umístění usměrňovače budícího proudu přímo na hřídel hlavního stroje. Poté, co se začaly objevovat problémy s nakupovanými usměrňovacími bloky, bylo nutné zjistit příčinu závad na usměrňovačích a najít nový a spolehlivý způsob, jak tyto usměrňovače konstruovat. Výběr vhodných usměrňujících modulů Po podrobném průzkumu nabídky usměrňovačů na internetové síti a několika konzultacích s obchodníky různých firem distribuujících polovodičové prvky bylo nalezeno několik modulů, které by svou konstrukcí mohly mechanicky i elektricky vyhovovat. Nabídka usměrňovacích modulů vhodných pro konstrukci rotujících usměrňovačů se stáhla na tři dodavatele polovodičových součástek. Prvním z dodavatelů je firma Infineon (bývalý EUPEC), která nabízí jednofázové dvou-diodové usměrňovací bezpotenciálové moduly (viz obrázek 1). přítlačná lišta usměrňovací dioda Obrázek 1: Konstrukce modulu dodávaného firmou Infineon (výrobce EUPEC) Obrázek 2: Vnitřní konstrukce modulu dodávaného firmou Infineon (výrobce EUPEC) 8-1

Moduly jsou tvořeny plastovým pouzdrem ve kterém je zalitá základní deska (chladič) s diodami a přítlačnou konstrukcí. I když dodavatel těchto diod nepředurčuje použití těchto modulů do rotujících aplikací oficiálně (nezaručuje jejich odolnost), je podle jeho slov možné použít tyto moduly i do rotujích aplikací z důvodu zvýšené mechanické pevnosti. Konstrukce modulu je řešena tak, že usměrňovací diody (bezpotencíálově spojené s chladičem) jsou mechanicky zajištěny proti uvolnění přítlačnou konstrukcí, která pomocí dvou můstků přišroubovaných ke chladiči fixuje polohu diod a vývodů (viz. Obrázek 2). Dalším dodavatelem podobných modulů je firma ČKD Polovodiče. Tato firma nabízí taktéž jednofázové dvou-diodové bezpotenciálové moduly. Konstrukce těchto modulů je velmi podobná konstrukci výše uvedené. Zde ale dodavatel uvedl pouze to, že je v modulu jistá přítlačná konstrukce. Zda je tato konstrukce dostatečně tuhá, či zda je vhodné či možné tento modul použít pro rotující aplikace již nebyl schopen říci. Taktéž nebyl dodavatel schopen zaslat bližší informace o výrobku či fotografii řezu modulem-proto bylo použití tohoto modulu zamítnuto i když se jeho konstrukce zdá být vhodná. Obrázek 3: Jednofázový bezpotenciálový modul dodávaný firmou ČKD Polovodiče Třetí zdroj usměrňovacích modulů pro rotující aplikace je firma. Tato firma je přímo výrobcem polovodičových součástek a to nejen jednofázových bezpotenciálových modulů (popisovaných výše), ale také třífázových šestidiodových bezpotenciálových modulů (viz. obrázky 4 a 5). Obrázek 4: Třífázový bezpotenciálový modul Obrázek 5: Jednofázový bezpotenciálový modul 8-2

Tato konstrukce je velmi výhodná z důvodu jednodušší konstrukce a montáže celé sestavy rotujícího usměrňovače. Bohužel se tento modul dá použít jen pro aplikace s nižším výkonem. Průzkumem výrobců a dodavatelů polovodičových součástek bylo zjištěno, že je nejspíš jediná firma, která předurčuje ve svých katalogových listech použití těchto modulů do rotujících aplikací. Katalogové listy těchto jednofázových a třífázových modulů uvádějí, že tyto polovodičové moduly mají mechanickou pevnost takovou, že jsou schopny vydržet 3000ot/min při umístění na kružnici o průměru 400mm (viz. obrázky 6 a 7). Obrázek 6: Třífázový bezpotenciálový modul Obrázek 7: Třífázový bezpotenciálový modul Tento fakt upřednostnil použití těchto modulů pro rotující usměrňovače před ostatními. nabízí jednofázový i třífázový modul pouze v jedné výkonové (proudové) řadě a to 1800V/82A pro jednofázový modul a 1800V/88A pro třífázový modul. Tímto se dá teoreticky předpokládat, že s těmito moduly je možné sestrojit dva typy rotujících usměrňovačů a to: 1. Rotující usměrňovač osazený jedním třífázovým modulem s maximálním výstupním proudem 88A 2. Rotující usměrňovač osazený třemi jednofázovými usměrňovači. Proudová zatížitelnost této sestavy by tedy byla I = 3 I FAVM = 3 82A 142A. max Teoretickou maximální proudovou zatížitelnost ovšem nelze v praxi předpokládat z důvodu konstrukce krytí rotujícího usměrňovače. Vzhledem k tomu, že je celkem běžný požadavek na krytí celého synchronního stroje IP54 (55) nebo IP23, je nutné rotující usměrňovač chránit před účinky vody nebo vlhkosti. Z těchto důvodů je krytí řešeno ve většině případů hliníkovým žebrovaným odlitkem, který je stacionárně připevněn k ložisku (štítu) a vodotěsně chrání celý usměrňovač před vniknutím vlhkosti. Tím pádem je ovšem také zabráněno přístupu chladícího vzduchu k nosiči usměrňovače a celá sestava rotujícího usměrňovače je uzavřena v prostoru, kde nedochází k výměně chladícího vzduchu s okolím, ale pouze k chlazení rotujícího usměrňovače vzduchem uzavřeným pod hliníkovým krytem. Výměna tepla (chlazení) je tedy zajištěna pouze cestou nosič usměrňovače-vzduch-hliníkový kryt usměrňovače-chladící vzduch (pracovní prostředí synchronního stroje). Účinnost chlazení a zajištění přestupu tepla je dosti malé na to, aby bylo možné usměrňovač zatěžovat maximálním proudem udaným katalogovými údaji. Ty jsou uvedeny pro případ ideálního chlazení, které nelze v provozu zajistit právě vzhledem k výše uvedené konstrukci krytí a také vzhledem k tomu, že každý synchronní stroj pracuje v jiných podmínkách (okolní teplota, tlak apod.). Uvážením charakteristik výkonových ztrát v závislosti na teplotě (viz obrázky 8 a 9) a praktických zkušeností z provozu synchronních strojů lze přibližně určit maximální proudové zatížení výše uvedených rotujících usměrňovačů jako polovinu katalogových (vypočtených) údajů, tedy 1. přibližně I = 45A pro konstrukci s jedním třífázovým modulem max 2. přibližně Imax = 70A pro konstrukci se třemi jednofázovými moduly 8-3

Obrázek 8: Charakteristika výkonových ztrát v závislosti na teplotě pro třífázový modul Obrázek 9: Charakteristika výkonových ztrát v závislosti na teplotě pro jednofázový modul Konstrukce modulů je v porovnání s předchozími moduly podstatně lehčí, což razantně snižuje velikost odstředivé síly působící na moduly usměrňovače při otáčení. Na druhou stranu konstrukce můstků neobsahuje přítlačné lišty, které by mechanicky zajišťovaly diody (případně výstupní kontakty), jako tomu bylo u dříve popisovaných modulů. Jak již bylo vysvětleno v první části článku [1], největší mechanickou slabinou používaných můstků je špatné konstrukční zajištění usměrňovacích diod a vývodních kontaktů. Ty byly v pouzdře modulu pouze připájeny k základní desce (diodám) a zality pružnou silikonovou hmotou. Tato hmota není schopna mechanicky udržet tažnou sílu působící na kontakty při otáčení hřídele z důvodu její gelové konzistence. Navíckontakty ani matice kontaktů nejsou u problémových můstků nijak mechanicky zajištěny. Diody můstků jsou v pouzdře zality pevnou pryskyřicí, která se již osvědčila jako vhodné pojivo, které vydrží mechanické namáhání při otáčení. Navíc je mechanická pevnost výstupních kontaktů (a diod) pojištěna ještě zápustnou maticí, která je vložena do pouzdra z vnitřní (spodní) strany. Tím je zabráněno vzniku mechanického tahu na výstupní kontakty modulu a tedy mechanického a elektrického selhání celého můstku. Jedinou slabinou můstků je nedostatečné mechanické zajištění matice proti protlačení směrem dovnitř modulu při montáži kabelů. Tento nedostatek je v současné době konzultován s výrobcem. Návrhy konstrukcí rotujících usměrňovačů Použití modulů v jednofázovém nebo třífázovém provedení je schopno pokrýt výrobu rotujících usměrňovačů pro několik osových výšek bezkroužkových synchronních strojů. Byly 8-4

potřeba navrhnout tři různé sestavy rotujících usměrňovačů, protože se konstrukce krytí a jmenovitý proud usměrňovači liší v závislosti na osové výšce stroje a požadavcích zákazníka. Návrh rotujícího usměrňovače pro osové výšky 350 a 450mm Konstrukce krytí usměrňovačů u malých strojů (osové výšky 350mm, 450mm) je tvořena vylisovaným plechovým krytem se žaluziemi pro zabránění vniku vody stříkající pod úhlem 60 dle krytí stroje IP23. Velikost krytu nedovoluje použití rozměrných nosičů usměrňovače, které by svou plochou zvýšily účinnost chladícího efektu. Proto se běžně používají u těchto strojů nosiče vyrobené z ocelové čtvercové desky o rozměrech 5x100x100mm (viz obrázek 10). Jejich použití není sice z chladícího hlediska správné (špatná tepelná vodivost) ale vhledem k omezené pevnosti, která je závislá na maximálních dovolených rozměrech daných velikostí krytu usměrňovače je to prakticky jediné možné (a nejjednodušší) řešení. Rotorový stejnosměrný proud u strojů osových výšek 450mm není sice velký ale z důvodu použití malé nosné desky Obrázek 10: Pohled na opracovanou nosnou desku sestavy usměrňovače s malou tepelnou vodivostí je nutno použít pro konstrukci rotujícího usměrňovače tří jednofázových bezpotenciálových modulů. Nedostatečný odvod tepla od polovodičů by mohl způsobit to, že bude usměrňovač pracovat za ztížených podmínek. To by vedlo k podstatnému snížení proudové rezervy rotujícího usměrňovače, přehřátí pouzdra a čipu polovodiče a zničení modulů. Obrázek 11 a 12: Model sestavy třífázového usměrňovače s jednofázovými moduly pro synchronní stroje osových výšek 350 a 450mm Návrh rotujícího usměrňovače pro osové výšky 560mm Rotující usměrňovače u strojů osových výšek 560mm a vyšších jsou již umístěny pod odlitými kryty z hliníku (viz text na straně 3), které jsou rozměrově větší a proto lze jimi zakrytovat větší sestavy usměrňovače. Není sice úplně správné přiřadit jeden druh usměrňovače nějaké konkrétní osové výšce stroje, protože se výkony strojů a proudy tekoucí rotorem dosti liší u různých provedení spadajících do 8-5

jedné osové výšky. Obecně lze ale říci, že pro stroje osových výšek 560mm se bude ve většině případů používat konstrukce rotujícího usměrňovače s kruhovým odlitkem nosiče usměrňovače. Ten je vyroben ze slitiny hliníku a jiných kovů (viz obrázek 13). Obrázek 13: Model odlitku nosiče pro rotující usměrňovače strojů osových výšek 560mm Obrázek 14: Opracování odlitku nosiče pro rotující usměrňovače strojů osových výšek 560mm Velikost a opracování odlitku ovšem předurčuje použití nosiče pouze ve spojení s jedním třífázovým modulem. Jeho použití sice znamená nižší proudové zatížení celého usměrňovače, ale montáž sestavy je jednodušší a cena nižší. Z důvodu standardního vrtání hřídele je nutné sestavu montovat tak, že se nejdříve přišroubuje nosič usměrňovače na hřídel a až poté se k nosiči přišroubuje třífázový modul a provede se připojení vodičů. Upevňovací šrouby jsou totiž částečně umístěny pod chladičem usměrňovače (viz obrázek 17). Obrázek 15 a 16: Model sestavy třífázového usměrňovače s třífázovým modulem pro synchronní stroje osových 560mm 8-6

varistor modul usměrňovače upevňovací šroub usměrňovače Obrázek 17: Detail sestavy pohled na pozici šroubu Návrh rotujícího usměrňovače pro osové výšky 630mm U strojů osových výšek 630mm se používají ke krytí usměrňovačů stejné kryty jako u strojů osových výšek 560mm. Jelikož jsou ale u těchto strojů obecně větší proudy tekoucí rotorem (větší osová výška-větší výkon), je nutno použít jiného nosiče usměrňovače (jiného chladiče). Polotovar nosiče je hliníkový žebrovaný chladič, který je nutno opracovat tak, aby se svými rozměry vlezl pod kryt usměrňovače (viz obrázky 18 a 19) a aby bylo rozložení hmotnosti okolo jeho osy otáčení po zkompletování celé sestavy rotujícího usměrňovače co nejvíce symetrické. To je ztíženo navíc tím, že budou součástí sestavy tři jednofázové moduly, které z důvodu zjednodušení montáže a využití co největší aktivní chladící plochy (žeber) nelze umístit symetricky kolem osy otáčení. Obrázky 18 a 19: Model odlitku nosiče pro rotující usměrňovače strojů osových výšek 630mm 8-7

Na první pohled je sice opracování chladiče nesymetrické, ale po zkompletování celé sestavy rotujícího usměrňovače dojde k lepšímu vycentrování hmot okolo osy otáčení vlivem nesymetrického rozložení usměrňovacích modulů (viz obrázky 20 a 21). U této sestavy je varistor umístěn v prostoru mezi jednofázovým modulem a žebrem chladiče ve vyfrézovaném prostoru, který polohu varistoru fixuje proti posunutí (viz obrázek 20). Tvarování propojovacích svorek potom zajišťuje varistor proti vypadnutí (viz obrázek 22). Obrázky 20 a 21: Model sestavy třífázového usměrňovače pro synchronní stroje osových výšek 630mm propojovací svorky varistor Obrázek 22: Detail montáže usměrňovače zobrazení bez nosiče 8-8

Porovnání nákladů na nákup usměrňovacích modulů Náklady na nákup usměrňovacích prvků jsou u sestav usměrňovačů následující: původní konstrukce nové konstrukce druh usměrňovače usměrňovače pro osové výšky 350, 450, 560 usměrňovač pro osové výšky 560, 630 usměrňovač pro osové výšky 350, 450 usměrňovač pro osové výšky 560 usměrňovač pro osové výšky 630 použité polovodiče 1x třífázový modul = 160A 6x dioda = 170A 3x jednofázový modul = 82A 1x třífázový modul = 88A 3x jednofázový modul = 82A teoretická proudová zatížitelnost celého usměrňovače 160A = kč cena za cena/1a použité moduly 3700 23kč / 1A = 3 170A 295A 14500kč 49kč / 1A = 3 82A 142A 3200kč 22,5kč / 1A = 88A 1400kč 16kč / 1A = 3 82A 142A 3200kč 22,5kč / 1A Výsledky kalkulací ukazují, že cena usměrňovačů se třemi jednofázovými moduly je srovnatelná s cenou původních usměrňovačů s jedním třífázovým 160A modulem. Pro případy, kde by se použily tyto usměrňovače (3. a 5. řádek tabulky) jako náhrada za usměrňovače se šesti diodami (2. řádek tabulky) je cena vztažená na jednotku proudu dokonce více než 2x menší. V praxi to znamená, že náhradou usměrňovače se třemi moduly za usměrňovač se šesti diodami dojde k úspoře přibližně 11300kč na nákupu polovodičů. Závěr Na základě výsledků cenových kalkulací je evidentní, že konstrukce rotujících usměrňovačů s moduly jsou schopny nahradit většinu dříve používaných usměrňovačů, přičemž výsledná cena sestavy bude buď nižší, nebo porovnatelná s cenou původního řešení. Z konstrukčního hlediska bude výroba usměrňovačů pro stroje osových výšek 630mm jednodušší z důvodu snadnějšího opracování nosiče chladiče a absence izolačního nosného kruhu [1]. Použití modulů by navíc mělo zajistit mechanickou pevnost a odolnost při provozu. To má v konečném důsledku vliv na redukci nákladů na servis a dodávku náhradních dílů pro usměrňovače, které během provozu selhaly. Článek byl zpracován s podporou výzkumných záměrů MSM 0021630516 a FI-IM2/033. Použitá literatura [1] NĚMEC, J, ONDRŮŠEK,Č.: Návrh rotujícího usměrňovače pro synchronní bezkroužkové generátory výkonů v jednotkách MVA - část 1, 2007, ISSN 1213-1539, http://www.elektrorevue.cz 8-9