Inv.5

Electronica de Putere

3.2.7.2. Invertor trifazat în punte cu circuit de stingere comun pentru tiristoare

1

T1

T2

R

T3

T4

S

T5

T6

T

T8

T7

D2 R2

L2

C2

C1

C

L1

D1 R1

3E1

+

++

+ -

-

-- E2

1

2

3

ZS ZS

ZS

R S

T


Circuitul de stingere comun pentru cele 6 tiristoare (T1-T6) este format din tiristoarele auxiliare T7, T8, circuitele oscilante L1C1, L2C2 şi sursa de tensiune E2. Secvenţa de comandă a tiristoarelor T1÷T6

este identică cu cea de la invertorul în punte cu circuite individuale de stingere.În acest caz însă treptele de tensiune din care este constituită forma de variaţie în timp a

tensiunii pe o fază sunt departajate între ele printr-un interval de timp ti, intervale în care prin comanda tiristoarelor auxiliare trebuie să se blocheze tiristoarele principale.

Deoarece după fiecare T/6 din perioadă tiristoarele se blochează, dispozitivul de comandă al invertorului trebuie să asigure impulsuri de reamorsare şi pentru tiristorul care a condus dacă nu e încheiată o semiperioadă a tensiunii de ieşire.

La punerea sub tensiune a invertorului condensatorului C se încarcă cu polaritatea din figură la tensiunea 3E1, iar C1 şi C2 dacă sunt de valori egale la o tensiune dată de relaţia (1).

Primul tiristor comandat este T8. Condensatorul C1 se descarcă oscilant prin T8 şi L1. Tensiunea de autoinducţie creată de L1 determină un curent prin D1 şi R1. În acest fel un nou proces oscilant între C1 şi L1 nu mai poate avea loc.

Când curentul de descărcare al luiC1 devine egal cu curentul de automenţinere al lui T8 acesta se blochează. Odată cu scăderea tensiunii la bornele lui C1 creşte tensiunea la bornele lui C2 şi în orice moment pe durata acestui fenomen tensiunea pe cele două capacităţi rămâne constantă.

Când C1 este descărcat, tensiunea pe C2 este dată de relaţia (2). Se comandă apoi simultan T1 şi T4, T5 şi se obţin formele de undă corespunzătoare primului interval din diagramă. La sfârşitul acestui interval aceste tiristoare trebuie blocate. Aceasta se poate realiza prin aducerea în conducţie a lui T7.

2

uR

T1 T1 T1

T2 T2 T2

T1 T1

ti

uS

uT

T

T4T4 T4 T4 T4

T3 T3 T3

T5 T5 T5 T5

T6 T6 T6

Electronica de PutereDacă neglijăm căderea de tensiune pe T7, între punctele A şi B apare tensiunea de pe

condensatoarele C1 şi C2 a cărei valoare, conform relaţiei (3) este negativă şi va polariza invers T1, T4

şi T5. Odată cu intrarea în conducţie a lui T7, condensatorul C2 se descarcă oscilant prin L2 şi T7.Când curentul de descărcare devine egal cu curentul de automenţinere şi acesta se va bloca.

Restul de energie rămasă în inductivitatea L2 determină închiderea unui curent prin R2 şi D2. Pe măsură ce C2 se descarcă creşte tensiunea pe C1 şi când tensiunea pe C2 devine nulă la bornele lui C1 avem tensiunea .

Pentru obţinerea celui de al doilea interval se amorsează T1, T4 şi T6. Treptele de tensiune E, 2E se obţin în mod identic ca la invertorul cu circuit individual de stingere.

3.2.8. Dispozitive de comandă pentru un invertor în punte trifazat

În fig. (1) se prezintă structura circuitului de putere pentru o singură fază (simplificată deoarece lipseşte circuitul de stingere). În fig. (2) se prezintă forma tensiunii de ieşire pentru o fază, invertorul furnizând o tensiune MID din care prin filtrare se poate obţine o tensiune sinusoidală. Comanda tiristorului din invertor se face cu ajutorul tensiunii MID care se obţine pe baza principiului prezentat în fig. (3). O tensiune de formă triunghiulară se compară cu o tensiune sinusoidală. Gradul de modulaţie al acestei tensiuni poate fi modificat prin modificarea frecvenţei tensiunii sinusoidale. În acest mod se modulează şi frecvenţa tensiunii de ieşire a invertorului. Schema bloc a circuitului este:

3

~

=

T2

T1

D2

D1

R

1

MID

2

3

t

t

u

u

u1 u2


GTD1, GTD2 – generatoare de tensiune dreptunghiulare cu frecvenţă comandată de ucd.

OS1, OS2 – oscilatoare sinusoidale cu frecvenţă fixă şi tensiune de ieşire defazată riguros cu între ele

1 – Circuit de amestec. La ieşirea lor => tensiuni de frecvenţă egală cu diferenţa frecvenţelor semnalelor de intrare

2 – Circuit de filtrare

3 – Dispozitiv de înmulţire care modifică amplitudinea tensiunii de ieşire

4 – Amplificatoare sumatoare

5 – Circuite modulatoare

6 – Generator de tensiune triunghiulară

La ieşirea lui GTD1, GTD2 se obţine un semnal de frecvenţă unde este deviaţia datorată lui ucd. Oscilatoarele au frecvenţele f0 constantă dar tensiunile defazate cu . În urma amestecului şi filtrării celor două tensiuni se obţin două tensiuni sinusoidale de frecvenţă variabilă defazate cu . Amplitudinea acestor tensiuni este multiplicată cu 3. Cele trei tensiuni u1 şi u2 sunt introduse în amplificatoarele sumatoare 4 care au rolul să însumeze cele 2 tensiuni rezultând trei tensiuni defazate cu 120°. Acestea se compară cu tensiunea triunghiulară dată de 6, la ieşirile R ’,S’, T’

rezultând trei tensiuni modulate în durată ca în fig. (3). Aceste trei tensiuni R ’,S’, T’, sunt trecute prin amplificatoarele de impulsuri şi comandă a tiristoarelor invertorului.

Dezavantaje: 1) Conţine 2 oscilatoare sinusoidale care trebuie să asigure un defazaj constant de . Acest dezavantaj se menţine greu (variază cu temperatura) deci sunt necesare circuite de control

şi corecţie.2) Amplificatoarele sumatoare trebuie să conţină circuite de reglaj care să obţină defazaj de

120° între UA, UB, UC.O variantă ce elimină aceste dezavantaje:

4

GTD 1

OS 1

GTD 2

OS 2

1 2 α

3

4 5R’UA

4 5S’

UB

4 5T’UC

1 2 α

6

3

ff 0

ff 0

ucdă


GTT – generator de tensiune trifazată MD – modulatoare de durată Di – dispozitiv de înmulţire Ai – amplificator de impulsuri

Schema GTT

Structura circuitului de comandă:

5

MD

MD

MD

Di

Di

Di

Ai

Ai

Ai

G.T.T. la Th

A

B

C

CA0

CA1

C.L. T.C. trei tensiuni sinusoidale defazate cu 120º şi f = 0 ÷ 150 Hz

3000 Hz

9000 – 9450 Hz 3000 – 3150 Hz

uc

1

CIRCUIT NAND

F1 F2 F3

B1 B2

NAND

CAO

R

uc

B1 B21B 2B

2


Fig. (1) conţine subansamblele ce intră în GTT. CA0 – astabil de frecvenţă comandată în tensiune CA1 – astabil de frecvenţă fixă CL – circuit logic TC – triplet de chei plus FTJCA0 generează o tensiune cuprinsă între 9000 şi 9450 Hz. CL formează trei tensiuni

dreptunghiulare cu frecvenţa de 3000 – 3150 Hz, tensiuni defazate cu 120°. TC este comandat pe de o parte de cele trei tensiuni de la CL şi pe de altă parte de tensiuni cu frecvenţa fixă de 3000 Hz.

Din aceasta se obţin trei tensiuni sinusoidale defazate cu 120° şi frecvenţa 0 ÷ 150 Hz. CL are structura prezentată în fig. (2). Este format dintr-un numărător modulo 6 şi porţi ŞI–NU. În componenţa numărătorului intră 2 bistabili şi o poartă. CA0 este folosit în numărător şi ca un circuit bistabil comandat fictiv cu o frecvenţă cuprinsă între 18 – 18,9 KHz. Cum la intrarea lui B1 acţionează un semnal cu frecvenţa 9 – 9,45 KHz rezultă că o primă divizare a frecvenţei fictive o realizează CA0.

A doua divizare cu 3 se realizează prin cele două bistabile şi poarta ŞI-NU care acţionează R a lui B1. cele 6 stări stabile ale numărătorului au fost ales în diagrama (3) şi notate 1 – 6 utilizându-se fronturile căzătoare în comanda bistabilului.

Din diagramă se observă că din starea 6 se trece în starea 1 considerând că numărătorul stă un interval de timp foarte scurt în această stare când are loc coincidenţa semnalelor A0, B1, B2 după care B1 trece în starea 0 ca urmare a comandării intrării R, asigurând numărătoarea până la 6. se observă că semnalul B2 de la ieşirea bistabilului durează 3 intervale fapt ce permite să construim semnalele F1, F2, F3 corespunzătoare la trei tensiuni defazate cu 120°, pe bazele tabelului de adevăr următor:

B2 B1 A0 F1 F2 F3

0 0 1 1 0 1

0 1 0 1 0 0

0 1 1 1 1 0

1 0 0 0 1 0

1 0 1 0 1 1

1 1 0 0 0 1

6

3

A0

B1

B2

F1

F2

F3

1 32 4 5 6 1 2 3

t

t

t

t

t

t


7

Inv.5

Documents

Transcript of Inv.5