Ionescu, F. Si Altii - Convertoare Statice de Putere - Indrumar de Laborator

8/12/2019 Ionescu, F. Si Altii - Convertoare Statice de Putere - Indrumar de Laborator

1/79

,

o@IB

,lll{

l,ucrarc editatl in cadrulProgrrmultri TEMPUS JEN 36E9'R()cu spri.inul financiar al acestuia

Universit:rtea "Politehnica" DucureqtiF'acultatea Iilcctrotehnic[F' Ittnescu

S.Nitu'D,Fl


2/79

,

PREFATA

indrumdtl de "Convertoare statice de putere" se adresoazl studenfilor ingineri 8ifacultllii de Electrotehnictr, fiind lnsd util qi studenlilor de la alte facdt{i care se preocupl dcprobleme legate de domeniul electronicii de puterc'

Fap de editiile precedente tndrumarul confine I lucrtrri noi qi majoritatea cetorlalrcmodernizale, ca rezultat al experienlei cSqtigate de autori cA unnarE a stsSiilor efectuato foicadfl unor laboratoare ale unor universit{i vest-europene prin burse oferite dc ProgramulTEMpUS JEP 3689. lns6gi tiparirea acestei lucrtrri sc face cu sprijinul financiar alProgamului JEN 3689-RO, progrurm acordat ln prelungirea primului cu scopul de a-ilnplifica gi disemina rezultatele.

Prin conlinut qi modul de redactare, lucririle cuprinse in indnrmar permit studcnlilorrprofundezc qi s[ fixeze cunoqtinfele dob3ndite la curs'

Autorii.


3/79

,

cslcs2cs3cs4cs5cs6cs7cs8cs9cs 10cs 11cs 12cs.136t

N

CUPRINS

Rc&c.orul momofrzat moroalttrnanp cu diodl dc regim libcr, conwrdabilRc&ccorul monofaza biarym$f frt punto conuddlRedrceuul trifbzat tr pmtoRcdreeorul trilhzat c-u 12 prilflriRc&oconrl tlfarai in prntc conrplet c{ffiiltdr$Stuaiuf p*rogrmutui de simule numcrictr SIIIIIJL 3.0.Vriatorul de tcrlsirmc altornativtrVuialdul de toneiune continul cu tiristor qi singrrt co1rrtdattVuidorul & tcnsiune continul (choppo) cu tirisoarc cu ctingcre pc catdSurse de tonsfuic continud ftt comutalieRc&eaor monofazat cu comutalie fo4atahvqtmrilparalelInvcrtonrl monofazat ln punteInvorttrmonofaat tn punte McMyrayAnalizacomenzii qi firnctioneii unui invcrtm tifazat dc tcltsittttcShseil qi uatizamoar$ici PWM oinusoidaliStndhrl prsstic alunui filtrusdv

It2222935

{t556l68778492lvzl0Etzl128139148


4/79

|NSTRUCTTUNI DE PROTECTIA MUNCII

Executarea. lucrlrilor in laboratorul de Convertoare Statice de Putere este pflnislduptr elbctuarea instructajului de proteclie a muncii.Principalele instruc{iuni care trebuiesc respectate sunt urmetoarele:

rutafi conexiunile dupl ce vd asigurali ctr instalalia este scoael dc eub tensiurc.iati caracasele metalice qi alte piese metalice care nu primesc tensiune la plmfuit'ctor litat, neizolal, de secliune miniml 6 mmz.osili numai prize qi iiqe tip SUKO, cu conlacte de lmptrmatare.osili la aparatele de mtrsur4 reglaj qi experimentare numai bome izolate.ninali la maximum aparatele de manew[ $i protectie instalate tt at'ara pupitrului.executa[i reparatii qi nu deschideti pupitnrl de alimentare inainrc de a-l scoate dene.faceli modificf,ri in montajele aflate sub tensiune.reg placule averrizoare qi lngr{di1i cu ajutorul plaselor de s$rml sau a pltrcilorIocurile de lucru in care exist[ piese qi aparate sub tensiune, ce Pot fi atinso.tblosili intreruptoare neprotejate.u punefi in funcliune montaje neveriticate de cadd didactic indrumAtor.

*LUCRAREA CS 1HEDRESORUL MONOFAZAT MONOALTEpNANTA, CU DIODA Oe

REGTM LIBER, COMANDABILl. 0biectul lucrfirii

ln cadrul lucr{rii se stu{iaz^ redresorul monofazat monoalternan tr cu diodl de regimtiber (DRI") cornruttlabil.Schenra elecrricii a redresorului este prezenlatl in Iig. t. Este practic cea rtai simpltr

schemA utilizatA pentru aclionarea qi comanda motouelqr de c'c. cu puteri sub 0,5W.

*rrltig. I . Schema elet;tricd a redresrtrului ntonofazat monoalternanld cu diodd de regim liher(DRL), conan


5/79

tC[t--l

rclie a tiristorului curentul de sarr:ini este delerminat de tensiunea secundarl a2ormatorului, in timp ce pe durata intervalului de blocare, el este determinat de eneretic6 acumulati in bobina de inductivitate L qi se inchide prin DfiL.

qig. 2. Varialia in tirnp a tensiwtilt,r qi curen\ilor principali la redresorul monofazatmonoalternanld, cu diodt de regim liber, comandabil.Unghiul de comandi al tiristorului se poate regla cu ajutorul unui potenliometru situatanoul fronlal al redresorului, iar tensiunea redresat{ in gol pentru un unghi U se

Perfonnanlele redresonrlui sei I n = / {cxllrr=.rr.rr, cff octcri sticile extemede crtrent ahemativ.Caracteristicite pe partea de curent alternativ sunt caracteristicile redresonrlui privit casarcinr alinrenrarl a" r" i"tu". T"nriun"u de alimenure a redresorului este sinusoidaltr' darcurentul absorbit este nesinusoidal. Schema de redresare monofazau molloaltemanF.dcternrin[ un dezechilibtu de c.c., amper-spirele produse tle componenta de c'c' a curentuluisccun4ar neputflnd ti echilibrate,'"".u "" imptici o saturare a miezului transformatorului qicrefterea curentului primar. Din aceasttr cauzf, ea este folosita numai la puteri mici' underimptitatea conexiunii transformatorului gi numlrul mic de componente folosite reprezintaavantaje imPoflante.Innuenta redresorului asupra refelei qi caracterizarea regimului deformant care aparese face prin urmtrtorii parametri:- pulerea aparenlA absorbittr de redresors = rJrr (3)- i'actorut de putere al redresoruluiP (4)cosQ - T- cornponenla active a curentului absorbit, -Pro _ -tJ,

puterea furnizati pe paf,tea de cwent continuuPa =AaIarandatnentul redresoruluiP,.1=;_calitatea tensiunii redresate se apreciaztr cu ajutorul factorului de ondulalie:r;-*kv=lki-1,

urrtlc rt , =%- este factorul de forml.tuaBlocul de comand[ care fumizeazl impulsurile de comandA i;6 pentru amorsarea

ririsronrlui .I,este realizal utilizand circuitul integrat pAA145, fabricat la_IPRS BAneasa' Acestcircuit integrat este specializat in comanda cu controi de fazla tiristoarelor (triacetor) in cazulin carc comutalia este naturall (de la relea). Reprezentarea simbolicl a func[iei realizate deuccst circuit integrat este cea din fig' 3'

definesc prin caracleristicile dp reglajAa = /$o)l*=rr^r, $i caracteristicile pe partea

(s)

(6)

(7)

(8)

leaztr cu relaliile:

aoo=oro\T06o=IJTgcosa pentru sarcintr rezistiv-inductivtr,uoo=JiIJz, u2 fiind valoarea efectivtr a tensiunii de alimentare (secundare).

1C

pentru sarcintr rezistivtr (1)(2)

pAAl4s

Fig. j. Funclia realizatd de circuitul integrat PAA|4i


6/79

I'ig^ 3 nr,r" este tensiunea O,65lt , atunci 4). = U+ qi te"= -$,3V , unde U+ este tensiuneanlentare pozitivtr a circuitului. Dacl u,in"


7/79

riatile (rampA sau "dinte de fiertr'strilu") care se aplicl qi pe intrarea neinversoare amparatorului.Simultan cu incf,rcarea capacit5lii ff se face qi inc{rcarea la {/' a capacitflii Cf

nectatf, la terminalul 2, stare echiralentA cu activarea monostabilului (aqteptareaomentului de declangare a impulsului de aprindere)'Comparatorul printeqte pe intrarla neinversoare tensiunea liniar variabil6 aneratorului de rampA, iar pe intrarea inversoare tensiunea de referinll U4 care estensiunea tle comandd gi reglaj a unghiului de conduclie'

Rampa de tensiune ,q este descrescitoare qi, atat timp cat u7)up, compilatorul nuIte basculat, iar monosatbilul r{nrane in starea de asteptare (corespunzitoare unghiului derindere Cr).in momentul in care tensiunea u7 devine egali c* U6' comparatorul iqi schimb6 stareadetermintr comurarea monostabilului care descarci capacitatea ff.Monostabilul are in prinrul rand rolul de afixa durata impulsului de aprindere prin

)nstanta de timp u grupulri ci, 6 , ,tr qi este declangat de bascularea comparatorului'altul negativ care apare pe terminalul 2 lrece spre terminalul 11 comandAnd blocul logic de:gire. Acesta esle momenrul apariliei la iegire a impulsului de aprindere (pe terminalul 14 sau0). Blocullogicqietajeledeiegireauroluldeadistribuiimpulsulnegativfumizatderonostabil cf,tre iegirea l4 (corespunz{toare semralternanlei pozJive a il.ri,1a) sau q4tre ieqirea0 (corespunzdtoare semialternanlei negative a rl.1i26)- Dac[ existl semnal pe una din iegiri'tuinci pe cealalttr tensiunea este nulf,. Iegirile triincl de tip colector in gol, aparilia impulsurilore aprindere este posibild nurnai la conecraren lnr prin intermediul unor rezistente (4 $i ff)l un potenfial pozitiv, mai tnare deciit 8V (de r:rbicei' acesta este chiar U+)'circuitul pAAl45 nu se recoolandl sri fie utilizat dilect pentru comanda pe poart{ aiispozitivelor semiconductoare, ci prin intcrlnr.'rliul unor etaje finale de comandl (fig' 6)'

+Ej _,,AirBitDZA T-VD,

tr]- u""-l0,1 trf VlJ ,..,t"J$h q,=

Fig. 6. Etajul final al blocului de comandfi'

,tn baza rranzisrorului I sc aplica trenul de impulsuri r4f" fumizat de pAAl45'

l r i(renla impulsului in baztr derirmina inEarea in conduclie a tranzistorului deci ;parilia unuilrrrgruls in prinrarul o*,foiuto^lui de impuls ?7' lmpulsul este transmis in secundar qirplicar pe poarta tiristo; ui i liAr^'1 Diodele q ii a permit numai transmitereafiprrlsurilor pozitive p" po*u tii.Ji""'r"i, P,:t -1'9t^-T,l::]::"f:T,,:ff;Xitl|iilaparaziliacircuituluidepoarttr.DescArcareaenergieinragneticeacumulateintransformarorurui * ru"", arpilio"*"" tranzistorului 7i, prin intermediul diodei

DZ,Descrierea montaJului

Sevaexecutamontajuldinfig.T.a).lnfig.7.b)suntprezentatesarcinileutilizate'uni, a" iiOfySA, respcctiv un servomotor de c'c' cu excitalie separata'

$De conectat

la boma I sau 43""5] [3il::]"e"'lur

b)& monni pentru srudiul redresorului monofazat monoalternansd cu DRL ' ' t t

. conunfubil' ,}montajului s-au fecut notaliile:fcromagneticl A2 - amPrmetru magnetoelectric; V1' Y2' I/4 voltmCtt ;,ivirif':Ea'I;if[;'*ign*i*nc; w - o,"t*"tru electrodinamic; o,sc.


8/79

Redresorul este prevfu.ut pe plrlile flrontale cu tlou.{ reglele: prirna regletA are I honrepentru conexiuni ale p.lrlii de lbrltr, iar cea de-a doua are 19 trome unde srrnt disponilrilediferite semnale atAt din schema de forlir cflt gi din schema de comand:l. Poten[ionrerul Pscrveste pentru reglajul unghiului de contlntltr al tiristorului.

Scherna electric6 delaliatd a redresorului crr figurarea punctelor conectate la teglela 2qi lcg6turile ce sunt ftrcute la regleta I este prezentattr in fig. 8.

IY I68

.l

t, (,,tp Irr--lF-5 Rc I

?l1:(r

[ fr,u, JL l ,il\-11

I l-rH7H..Lr38>*-+", ,*_.l0pl;0,x)

f,?fl+l+ All l

tlJ342vcI

-Dl--

13 14 15 16 t7 rRYYY Y Y Y q?u"u,, f, 0V U* -l5V ru +30V -30V

Bloc de conlandASoovSzsv325V

Fig.8. Schema electricd a redresorului monofazat monoalternanld cu DIll,, comandtbil.Redresorul este prevtrzut cu 3 bohine \, l,l Si /+ (de cite 75mI'I fiecare) in verler.'aconectArii lor ca sarcin{. Prin simbolul "Y" au fost nolate legiturile la regleta 2.Curentul maxim admisibil care poate fi debitat de redresor in circuitul de sarcinl

este 4,5A.

,,l. Chrstiuni de sludiatSe vor sttrtlia:3. l. \'lorlul de lunction:ue al schenlei de comand6.3.2.(laractr:risticilc rle reglaj ale redresorului Udo= f@)lL=rorrl P.,llru sarcini

rczistivl R $i pcntnr s;rrcinA rezisliv-inductivA RL.rczultat:le calcul:rte sc vor lrcce in lahelul l.1.3. Caracteristicile extcnre 0,t = .f (la\l,r=r,,,.,.,

I)atele oblinute din rnAsurdlori qipentru sarcini rezistivf, R qi pentru

s:rrcind r:zistiv-inrlrrct i vI RL..,.,1. (-'aracterislicile retlresorului pe partea de curenl altentativ qi regimul delbirnant..i 5. Ii.rrrrrcle rle rrurld in cadrul schenrei de for'li in cazul acliolllrii trrolorulrri tle c-c.lirpi holine 6t: filtrare qi pe r0nd cu bobinele Ia, L2 Si fo conectate, pentru cf,leva unglriuri de

(0nran(11 cr.i)arrlc oh(irrule din rnlisurtrtori la purrctr:lc 3.3. '1.4 qi "3.5 precurn qi tezuhatelecalculelrr se vor lrLrcc in labelul 2..1. l ftdrl dc expr:rirrtelrtartl

,1.1. Aviin


9/79

oc,aJ(J

,dz

It

Slr$I.\a '

No( a\

ilt*\\)v,ot) o

btN*J*il "t)-ji'r

a)(nk'(g

L,dz

N\ +.i \)

.B\Noo 5 Ezd

(\a3lFa3cnF

ai(n

ITl^.-.+lt

.\a

>ollr"I.rc

qolqltF

(Jtr,dA

t*)l.-Bilf >

a-15ilqt.i

q. ltail+I()qbilar)

ok

,(tr,(gz

5ts

N\\N a.l)N \ >\

J

zb

,,l I ( arartrrislti:ile cxleme A4 - f(ia)lo="or", se ridicl modificflnd curenlul

rarcinil /,7 1r ntenlitrirt(l conslant unghiul de comandtr o. Ele se vor ridica penlru 3 valori(10' till qi l2()"gr eler:rricr-.t. inter pentru sarcinirezistivtr(flconectat la h, h. gi firulMhorna I t regletei I I gi apoi pentru sarcind rezistiv-inductivtr (se mutl firul M la borna 4regleler I ) Regtaiul curenlului i7 se realizeazd modific0nd valoarea rezistenlei reostatului,Nu se va depA5i curentul rnurim admis de reostat (de obicei 4A cu rarnurile conectateparalel). l)atele se lrec itt latrclul 2, Se vizualizeaztr formele de undtr ale tensiunii la bomesarcinii ,r./ $i ettrentului prin sarcinil 14 (borenele 4-ll) qi se reprezintA grafic. Se reprezingralir qi caracleristit:ile exleme.4'l l'entru a evidenlia in plus caracteristicile redresorului pe parlea de c.a. qi puterrIt'acltvt absrtrhilil, llfi\ de rez.ultatele oblinute in urma calculelor ftrcute pe bulr datelor del,u,rclrrl 4.J, sc rrrerrtirrt constanld puterea continutr Pa =Ufi1 pentru 4 vatori ale unghiuluirrrodilicttrrl curenlrrl de sarcilul 17 cu ajulorul reostatului R. MAsurAtOrile se vor facc pentsarcinjl rezislivll gi tczistir -inductivd (cele 2 tipuri de sarcinA se oblin Ia fel ca la punclul 4...1l)atele sc trec itr latrelul 2 Calculele se lac cu ajulorul relaliilor (.1)+(9). Se rcprr.z.irrtl grafvarialia care rr /(c) qi torrnele de unda ale tensiunii qi curentului pe parrea de c.a.r edresorului .4.5,irr locul reoslltului R se conecteaz-i ca sarcintr motorul de c.c. lf, conlbrinrlicaliilor din tig. 7. Pentru diverse valori ale unghiului se conrandi (rr.glate dpolentiotnetrul P) se vor vizualiza cu ajutorul osciloscopului: tensiunea pe tiristor (home.l-6), tensiunea pe dioda de regim liber (bonrele 6-4). curenlul prin ntotor (honrele 4-l l). Sva studia influenla inductivitalilot \, h gi ,1 asupra lbrntei de unrla a curcntului concctiirpc rflnd firul M la bomele 2, 3 qi 4. Se vor vizualiz.a tensiunilc pc' hohinele 1.1 (homele (r-7l1+la (bomele 6-8) Ei L7+ t-z+4 (bornele 6-9) qi dupi hobinele de netez.ire, arlict 1trtotor, in toale cele trei cazuri. Pentru un unghi de conrandi o \e vor reprezentil gral'lorrnele de rrnd:l vizualizate.5. lntrebtrri recapitulative

5'l Explicati modul de funclionare al rcrlrcsorului rnonolrrz:rt nronoattemanl:l. crliodA de regim liber comandabil 5i fomrele de undil din lig. 2.5.2 Cum se modifictr formele de undi din fig. 2 daci din schcrnrl lipscate dioda dregim liber DRL?5.3 Care este rolul DRL in schentele de redresare'.,5.4 Cum se explici existenla dezcchilibrului de c.c. Ia rr.ht'nra de redrcxunronofazatA monoaltemanqA?5.5 Care sunt cauzele care detemrinA lornra cizAtoare a caractt risticii in s:ucina'l5.(r Cum se explictr laptul ctr, pe misuri ce se cre$lL. unghiul dr. dcllilandi. lirtorul tipulere scade?5.7 Cum poate fi imbunAtAlit factorul de putere al unui rcdrc:,or conumdabil'l5.8 Explicali principiul de i'unclionare ul circuirului inregrar []r\r\1.15.t 5.


10/79

LUCRAREA CS 2REDRES'RUL MCINoFAzAT BTALTERNANTA ltr puNrecoruaruparA

l.Obiectul lucrAriiln carrnrl rucririi se stuaiaz.l un redresor monr:fazar bialtenranla in punte cu tieci conriurd.r.- .Schema sectilrnii de fo4d o..ai".o*rri este prezenrai{ in fig. l.

Fig- Lschenw de fttvg\ u redre t,t urut tru,ru,tr'-rt rtiurrerntttrld i.n ltunre ctntandtttilschcma conli,lc ririsro;rrere /j rtr-l+..r), :iigrrrilnlcre urtra'ilpide s, erenrerrterei,flrj:;'"'::T::1,:'::i::::l::1"'.,1'. A c,) ,i ",,,.,u,,,ul,..i;";';il' ;;lru;[:;JI":: ffi:"i::,'::Y:,::::,y:] 'n",,,,r,i" ,;;;j;,,,"il";"r, ;.""r"ffJ'1"':Tllffil fi ,j Lll :j::::r;, 3: "1*':r:',,. in,"",,n,i** ;;;,il";;;ffi ;Jifi J:olul der-a |1lleoica apricarea sennareror n.guri"e pe porlile tiristoareror.Ir::.f:, :::,lr_:: :, :1. o,.n'i "n i i .f ffi l;#};ffi;:ffi ; ri ri sroare, qiar rJtv{g;::iT.:l':,:]: :0,.: ale pun[ii (r1cu 12, respcctiv 13 cu rl. tn fig. 2 esreIXj"::l^i]":1,.,:,, .ea,e,ore ,, iu i.qi;"" ;.",",r*i"i o#*',n.in;;:i"riJHHl

RRCC

rezistive, respecriv rezisriv_inducrive gi u, unghi de .o,r;;;;;'rinr,"L,*. (2)

llc'f l, T2

tl., 13. T4

Fig,. 2. Tensiunea redresatd la curenli mici (tn gol) si tensiunile dc comundd u".lntfirzierea cl a impulsurilor de comandA r,. este reglabih lati de lrcccl'ti , 'rin zero alonriunii de alimentare uzit{rc 0 qi 180 grade electrice, dar defiuajul dintre impulsurile celor2 ranruri se menline mereu 180 grade electrice. Modificarea intirz.ierii impulsurilor decomandl, deci a unghiului de comiurd6 (reglaj) al redresorului se face dintr-un potenliometrudlrt pe panoul frontal al redresorului.Tensiunea redresattr in gol pentru unghiul de contandjl

pentru sarcinl rezisti Yitpentru sarcinA rezistiv-inductivil,

aoo=aoo #U1s=U4gcosa

Undc 0a9 =+,U2 fiind valoarea efectivi a tensiunii de alimentue (secundare).

u. se calculeaztr cu relaliile:(l)


11/79

Perfonrranlete redresorului se definesc pnn caracteristicile de reglajOar= f{o)lir-corsr, caracteristicile externe Aa = flla\lo="rrr, $i caracteristicile pe parteade curent alternativ.Caracteristicile pe partea de curent alternativ sunt caracteristicile redresorului privit casarcintr alimentatl de ta rl1ea. Tensiunea de alimentare a redresorului esle sinusoidall' darcurentul absorbit este nesi[usoidal. Influenla redresorului asupra refelei qi caracterizarearegimului deformant care aPare se face prin urmltorii parametri:- puterea aparentl absorbit{ de redresor:

S = Urlr- factorul de putere al redresorului:Pcas9 = 3- componenta activA a curentului absorbit:, _P'to - u,- puterea fua $ pe partea de curent conlinuu:

Pa =Uala- randanrentul redresorului:P"n=;calitatea tensiunii redresate se apreciaz{ cu ajutorul factorului de urdulalie:a;--ku=rtk"J.-1,

unde * , =U.4 este faclorul de tormi.tudBlocul de comandA care lurnizeazA tensiunile lr, lrutslirrrrlitloaretor de impuls 14 ri14 este realizat cu tranz-isloare. Schema lui funclionali esle prerenlati in lig' 3' iar formele

de undA in diverse puncte ale schemei funclionale in hg' 4'

la T'r. Ila Tr. 2

(3)(4)

(5)

(6)(7)

(8)

Ftg. 3. Schenw lunclionald a bbcului de conwndd' .Blocul de comandi conline blocul surselor de lensiune continul (BSTC) cu surseleSTCI qi sTC2. un generator de tensiune liniar variabila GTLV care produce la ieqire oEnsiune liniu crescAtoare (tig. 4a; sincroni cu tensiunea alternativtr de alimentare u2' un

compilator COMp, * ,"p*u,i, qi formator de irnpulsuri qi dou6 circuite de derivare CD'Modificarea ungliiului de comanda s se face modificand valoarea tensiunii dereferinta u, a comparatorului, tensiune fumizat{ de STCI ' Poten$ometrul respectiv se alla pepanoul frontal al redresonrlui.

a:bintre 9- 10

dintre 5-10

elntre 6-10

flntre K qi Pla'flclntre K gi Pla T3

Fi11.4. Forme de undlt caracteristice funcliondrii blocului de cotwtndd'lComparatorulliweaziunsemnallaiegire,-ori


12/79

Bloc comandtr K:0v REDRESOR+

+, Llt-ra\ \ OscI

220

Fig. 5. Schena de montaj pentru studiu,l redresorului monofazat hiolternilnli' fn punte

In catlnrl rnontajului s-au ficut notaliilc:At, 4 -arnpennette feromagneticei l3

. anlpermetru magnetoelectric; l\, l,z, 1,4 vollrnetreferomagnetice; I - voltmet.,i*ugn"roi* c]tlc: w - wailnletnr electroditratrrici [.)"1' rlivizor tletensiune; OSC - osciloscop calodic'3. Chestiuni de studiat

Se vor studia:3.1. Modul de functionru'e al schemei tle r:ontandA.3.2. Caracteristicile de reglaj ale redrcsorului ll1" =

rezistivtr R qi pentru sarcini rez'istiv-inductivtr Rl" Datelerezultatele calculate se vor trece in tahelul l'3.3. Caracteristicile extenre Co = Tliu)\*-.,,,rr, Prrtru

.1 (o)ilr-,,,r*, Pentru sarcin[oblirrute rlirr nrilsur{tori gi

sarcind rezistivl R qi Penlrusarcinf, rezistiv-inductiv{ RL' ,, -^:-. -:3.4. Caracteristicile redresorului pe partea de curent altcrnativ qi regirnul deformant'Datele oblinure din mnsur-rur.i l, prn.,*i" i.l, r.r qi 3..1 Ei rezultatele celculelor $e vor trecein tabelui 2-4. Modul de exPerimentare

4.1'Avindinvedereceleexpuselapunctull,sevormlsurasenrnaleleindiversepuncte ale blocului de .'ornurda cu ajutorul osrciloscopului catodic' Punctele de mAsurtr Suntconectate Ia borne pe panoul frontal al redresorultri, numerele de ordine ale bomelor intrecare trebuiesc el'ectuate misurAtori liind arltate in fig' 4'

Se va reprezenra gral.ic pe hf,rrie nilimetrici uenul de impulsuri de comandaaplicat

tiristorului d, eviaenliiriJu-rc ,unptirudinea, durara gi frecvenla impulsurilor de comandtr'SchemaelectricidetaliatAauloculuidecomandigimoduleidefunclionaresuntprezentateinanexa l.

r L Caracteristicile de reglaj f4o = ./'(o).;r=.,-", st vor ridic:r' aril pe*u s'ucinr,, /r\rrrr. clr 5i pentru swcini rezisriv - inductivi la un curent de :trY:::x t:'*:l"x:'.i Iil, "'.,"tI'*. ; ;;; ;" I: :i Y" I il11 ^1'' ; "T:':: 1', ff :Xfi "r;Iil:::: I [,"] ;:f,J,ffi' :i J* ;,ur ri ur ui de'o-*d' " - 11, :T, : ::::, ::"5'::']f*';i : :l;;: ;,i ;' il; p" ...-,i i sci I o scopurui T. i"i:St; Tl :'::'l;i*J :Htr;;'';]:il;;;;;il;;;;;;c,"d'e erectrice. avind in vedere ca frecventa tensiun[ll e.re .5()tlz. Darele se rrec in tabelul l';ffi;;;.rt*nl"'t"orctivitatea L este sctucircuitattr' Penm'r diverse ralori ale.l f--r-l ql,,,,,,,,,,,1i"1T H,,:fi^T]'.sr,J1L1'. ajutomr P:::lT:::ll:::,,f.,lfl:11.T:'1. Il;:[lIl"J,Ji Llil1',J,"L'o:'n iio:.#;;;;;;,;; indicalile vorrr,errer,r rl' I3' r a qixnrg,errtrelrului lr. Datele se trec tot in tabelul l' ,. se calculeazi in'I ensiunea rerlresattr in gol pentru unghiul de comandl ct' t"'"[urrr.1re de narura sarcinii cu relaliile (l) sau (]). valorile oblinute se trec tot in ratrlul I 5i set(lltlPllrilcuceten.,.lsu,"te.C..,acteristiciledereglajsereprezintigll,]:.3.:tienlclleit,sevorlfl,lc/enta grafic pentru-:-r'^rori ale unghiului de comandi G' tensiunea rt'drcrltll t1 9tlGlruunea ta bornele tiristorului (. masruate cu ajutorul ox-iloscopului' $6'ror explicoforrrtele de unde obtinute'

4.3. Caracteristicile exteme U1 = f (I)",r=..,,rr, * ridici reslind curenlul de sucinlI1 ti rnerrlinind consrant unghiul de comandr u. Ele se vor rirlica pentru J valori alerutrglrrului de comandi cr. iniai penrnr sarcini rezisrivi ri,"r,:: p-entrrr sarcinx rczistiv-|nrltretirl. Reglajul curentului /,, se realizeazi nlodificinrJ r,aloare:r rezistenlei retlstatului it.Nttrer,adepa5icurenrulma-timar]nrisdereostst(deobicei.lAcur:rruurilc'concctateinprr-i.,,. nui"t.'r" trec in tabelul I ,S" i:ry::1t^1grafic caracteristicilc' exleme'4.4. pentru a evrdenlia in plus ."r".,..,r,iiile redresorului pe puflt'a de c a' 5i Putereal?rrrrr\al absorbiti, falf de rezutraiele oblinute in urnla calculelor iruute pe hru'a d:rtelor de l:lprrrrtlrtl 4.3 se nrenline constantA puterea continuS P't =Cal't pentnr l rdori ale unghrului uIrtorlrlrcirnd curentul de sarcinA IA .t a1utorul reostatului ll' lllisuriltorile se Yor tacc pc'ntruratcllll rez-istiYi 5i rezistiv-inductivl. Datele se trec in tabelul J' Calculele se fac cu ajutorulrelltiilor (3)*(8). Se reprezinti grafic varialia costp = /(u) qi [ormc'lt' de untli Je tcnsiunii 5icttTcntului pe partea de c'a a redresorului'l, lnlrcbiri recaPitulative

5.l.Explicalinrocluldelunclionarealredresoruluilllt)noi.it/'irthi.rltr.nrurlllitlpunte'eotturrrrlrrbil ;i lornrele de undtr din fig' 3'5.2. De ." p.n* o sarcinr iezistiv-inductiva tensiunea redrcsatl poate lul ;i vllorihtrtltrtanee negatiYe?5.3.Caresuntcauzelecarcdeterminiocaracteristictrdesucintctzito&re.5.4.CumseexplicifaprulcAp"*a,*r."Secre$teunghiulcieconlandi,[ae.toruldeptttere scade'l - . .- r -^--.t r- ^",6..i ,l "n,,i rerlreirrr cotn:mtllthill5.5. Cum poate ll imbunadiit factorul de putert' al unui redresor cot5.6. Poate funqiona un redresor torn-a"Uit cu diodi de regim liber in regim delnvertor?5.7. Explicati principiul de funclionare al blocului de conriurdil'


13/79


14/79

6 IH -ro

.+frfi-ui,li*.I-- | -. - -l- |u00000u o\'cl+ t?c|Irlt.ffir:

,

sBEo{s:ioqlEhUtrq,:lE.t4\d$rL

6.10

l4

ot?, Formlc tensiunilor tn difcrite puncte din schema prczentatd tn fig. 6.


15/79

LUCRAREA CS 3REDRESORUL TRIFAZAT TN PUNTE

l. Oblectul lucrlriiln cadrul lucr{rii se studiazr un redresor frifazat ln punte necomandati , realizatdiode' Schema este una dintre cele mai utilizate scheme de redresare qi este prezentatlfig- 1. Primarul transformatorului poate {i conectat in stea sau triunghi. sarcinaeste rezistiv-inductiv{.

,"rl

grupul grupul N

Fi1g. L Partea deforpd a redresorului trifr,at ln punte.ud

Diodele conduc dou{ cite doutr, pe rinrt, in funcfie de varialia rensiunilorsecundar. ln orice moment, dinrre diodele grupului de comuraiie p (q, 4 qi e) va con,dioda care are anodul cel mai pozitiv, iar dintre diodere grupurui N aq, Da li Do)conduce dioda care are catodul cel mai negativ (v. fig. I ri 2). Tensiunea redresatl rzr r

,iis

:l,flDl

* ,,,i", ,,,t1I*

lnt is,i,, ",t I n2inm

III

IP

Il a-LDI,. uDr.tqr,- bitjD4I

bol, - at\D3

D2R

:llD5

--lIrt--', D2\ AAA rm(}r)fr(

egall cu diferenla dintre potenfialul anodului gi respecriv poten(ialul carodului diodelor Flt,2, Formelc de undt caracteristicc funcliondrii redresorului trilazat tn punt2,

,r,6nduc. adic6 diferenla dinrre lnftrqurAtoarele altemanlelor pozitivtr qi respectiv negativl alerlrtcmului trifazat de rensiuni din secundarul transformatorului (n1g, thO qi uld. FiecarerllxlA conduce un interval egal cu o lreime dintr-o periodtr a tensiunii relelei qi este supus{ pedurma bloctrrii la o tensiune inversl maximtr de

u11^or= Jfu2, (l)5de 02 este valoarea de vflrf a tensiunii secundare de fazl. Tensiunea redresatl Ne p=6pe o perioadA.

uSu2

I

---1

IId

iD.0.rt

-----l---->(rIt.,ti

rlilfi:;j

u2


16/79

valoarea medie a tensiunii redresate ln gol se calculeaztr cu rela{ia generaltrOdo=fi E-sintt ,npunde t7 este valoarea de vtrf a tensiunii redresate.Av6nd ln vedere cd,0 =JU, gi cl p=g, se obfne:

Ud o = 0 2J, 9,*I = *t, = 1,6$et0zValoarea efectivtr a tensiunii redresate ftr gol este:Ilao = 1,6554402Valorea efectivi a armonicilor tensiunii redresate este:lau_ = lui _uigi pentru mersul in gol:U- =0,069502Factorul de ondulafie:. u^_fv = =-'7

unde 77 este valoarea medie a tensiunii redresate, iar pentru mersul in gol:kv = 0,o42Caracteristicile redresorului pe partea de cwent altemativ sunt caracleristiredresorului privit ca sarcintr alimentat{ de la refea. Tensiunile de alimentare alesunt sinusoidale, insi curentii absorbili de redresor de la relea sunt nesinusoidali"redresorului asupra refelei qi caracterizarea regimului deformant care apare se faceurm6torii paralnetri:- puterea aparente absorbitA de redresor

s = 3t-tlt =,17 4 *E =,1s7;7- puterea aparelltI a fundamenlaleiSr =3Urll r=rlf2 +t'.cu P= 3U/11cos91 qi p=3{,i111 lsirrgl- factorul de purere al fundamentalei (factorul de deplasare al redresorului)PPCO,S(Dr =-=+sl 3uln- factorul de putere al redresorului (facrorul de purere global)Pcos9 = 3- puterea deformantaD=$Lsi

- valoarea efectiv{ a fundamentalei curentului de linie absorbit, _sllt_ Wl- componenta activi a curentului absorbit-P,ro = iU,

,componenla reacliv[ a curentului absorbil.orr=fi

. componenta deformantA a curentului absorbitDru=frfuctorul de distorsiune dl curentului absorbitf ""t';, ={,_;r;ln relaliile (9)+(18) notafiile au urmitoarea semnificalie:(/1 - tensiunea printarA pe fazl, valoare efectivl;/g - curenlrrl primar pe fazA, valoare efectivtr;P'puterea activd;Q - puterea reaclivtr;D - pulerea delormanti;r0r j rlefazajul fund.mentalei curentului de faz6 fap de tensiunea de fazl;/1 1 - valoarea efectivi a fundarnentalei curentului de fazi:calitatea tensiunii redresale se apreciaza prin factorul de ondulatie al tcnsiunii/r, (v. relalia 7).Dcscrierea nrontajului

Se va executa nrontajul din fig. 3.Montajul ," uo ,"uliru coniplet6nd conexiunile existentc in dulapul redresor cu

(16)

(17)

(18)

. (8)

(e)(10)

(t t)

(13)

(14)

(15)

ln cadrul montajului s-au flcut notaliile:,ll\,% - wattmetr; etectrodinamice; rl, '+2,1, S - gunturi; - bobinl flrl miez: Ir'omratorul cle alimentare al redresorului (YfY); CPS - celule de proleclie (ttensiuni) cu seleniu; ftc- ,- grupuri de proteclie la supratensiuni; Q+D6 diodclchesorului studiat; Vt,Vz, I , /5 volimetre feromagnetice: I/3 - voltmetru magnetoelectic;1 12 - ampermetre feromagn etiie; mV - milivoltrnetru magnetoclectric; lt ' sarcina rezistivlrului; L - sarcina inductivl a redresorului (cu miez reglabil)'

ile exteme necesare.

ni de studiatSe vor studia:3. L Funcfionarea in gol a redresorului tritazat'3.2. Functionarea ln sarcintr a redresorului trifazat:3.2.1. cu sarcindR (cu Q scurtcircuitat{);3.2.2. cu sarcintr RL (cu trl scurtcircuitatA);

3.2.3. cu sarcinf,R (cu Q in circuit);3.2.4. ctt sarcinl rtl (cu ^Q in circuit)' 'f ,3.3. Caracteristicile redresorului fe partea de curent alternativ qi reginrul deformanl' *loblinute din masuritori se vor trece in tabelul 1, iar rezultatele calculate sc vor ECc' fir2ri3. i


17/79

r56t

c)@caxca

_tJ.t

=

Nr.crl.

A1 vl n\ W3 W A2 V2 vg V4 V5 mvcu suntU1 4r't &.t h. l2 U2 U,I U4 U- I,I

A v w w w A v v v v A

'I'lbelul I

'l'abelul 2fi;crt.

Modul de experimentare4.1. Pentru oblinerea regimului de funclionare in gol al redresorului, se deconecteazlprin deschiderea intreruptoarelor K (fig. 3) li se intrerupe legdtura in punctul A inlrccr $i rs. Altfel acest condensator lucreaz-5 ca filtru prin intermediul lui I/5.efectuarea acestor operatii se alimenteaz.A montajul. Se citesc aparatele $i SG

)az6 cu ajutorul osciloscopului (prin internrediul unui divizor de tensiune) conectat cula borneie 28-29, forma iensiunii redresate in gol. Se vor vizualiza $i componenlelcirrui Ei ahernative ale tensiunii redresate. Se va desena pe hiutie ntilimetricA flormaiunii redresate pentru o perioad[ a tensiunii relelei. Se va calcula amplitudinea tensiunilEi durataunui puls. Cu datele citite la voltmetrele ,'2,\,r't se vor verificarelaliilC(a) Ei (6).+.2. Oupa intreruperea alimentirii montajului, se va rel'ace legtrlura in punctul A intrCsatorul Cl qi voltmetrul I/5. Funclionarea in sarcini a redresorului se caracterizcazintermediul caracteristicii externe Au= 1Qr\. Caracreristica extern{ se ridic6 prln

v6riind sarcina redresorului, astfel incat curentul de sarcintr /; sf ia valori cresc{toanavalul (3A..14A). Caracterisrica exteml se ridic{ in condiliile specilicate la punctul 3.2.Iiecare caz in parte, se fac minimunr 5 determinf,ri. Caracteristicile pentru sarcinl

se vor ridica scurlcircuitend inductivitatea de sarcinl L. Datele se trec in tabelul l.,cteristicile exteme se reprezintd.pe hSrtie milimetricl.ln tiecare caz, pentru Z valori ali sarcinii (una mici qi una mare) se vor vizualizr PttI osciloscopului conectat la ieqirea divizorului de tensiutre 9i se vor rePrcrct$calitativ mlrimile:

redresatA (bomele 28-29) ;

P=lhffut s1=lP +Q2S = 3Urlr

'i nmntul ln primar (gunt rs -r bomele 8-9);


18/79

0.1^. ft darele experimenale ofiinutc la ridicarr, (9)r(18), se ou6n caracterisr;.ira ra,r_----r 'a caracteristicilor externe,elaliile (9)+(18), * ",0f,, "**"n]r#i"- ra ncrcanea caracteristicilor exrenRezultatele calcuiate sa ,"ec in *ot or-r^ . ^, ^ Tr*,lui pe partea de curentff#[l"f-*#[ ; g;, :f t#ii]$#" ffiff i jr,?lcircuit a inductiviUgii ^Q.valorilor paramekiror * *&;;'J;;"L; se vor trage concluzii asulcircuit a inductivititii i. resorului $i de existenp sau5. lnhebtrri reeapitulative

caracteristica extern{ a redresorului?

",-"iji"' u,t#,:::1l,iH*::'"1:flH:'::h1 redresorurui trirazat rn punre. care5.2. Careesb ein5. 3. De "" .,u.,,ff 'l-;''il'iJ ffi:,ffil,ff:il:fr:tf :lJf :F;;"i "ina,",i,1,l,"Diio;,.#"";;;;;i#iI"HTI:1ffi "T-rffi ,r_5- 4.. Carc este rolul indursnca exrerna " rr,..^-f,l,yjtdtii tr circuitul de c.c. gi fu ce m{sura

- :urenul in secundar ($unr D _r bomele 15_25);- curenrul printr_o diodl (guni h -bo^toZZlill,curenrut redresat (ta bomete flit + Uo_J:i:f l;tensiuneape o diodi (bornele 2l_27).

ristica exbrn{ u a"ar"roJui 'qr" ur luculrll oe c.c. gi).). Lb cideri de tensiurrderea lor? re apar ln sarcintr, comparativste ponderea lor? cu funcfonarea in gol girc1ea? 5'6' Cum se expricr faptur ctr redresorur necomandat absoarbe energie **rr",**.Jli"o;"j;:?::,'.i bomele de iesire o diodd de regim liber, esrc afecrari5.8. Ce elementemonajul din fig. 3? de proteclie contra supratensiunilor gi scurtcircuitelor"*, d|, iil;"liffi::"ffi;rq pierz,ndu'qi capacihrca de brocare,,;,1;,HlTtX,fl*,:.Si:mTH-i:r.,:-rlrx,28v.5kvAqiadmir&rdtrIiliif ::,::,T:;:ht,#'$iliri:r1::y,'ft 'il';"',lli"t,Jidt:yl 9i sd se facd a1 " - /'' )4 sc calculeze tensiunea redresau r"iiu iililsarcintr innnita.- ---- ''cgerea diodelor' se presupune inou"riir"llffi,", nula, iar cel

,LUCRAREA CS 4

REDBESORUL TRIFAZAT CU 12 PULSURT0biectul lucrlrii

ln cadrul lucr{rii se strrdiaztr un redresor trifazat care furnizeazl la ieqire o tensiunelh cu p=l) pulsuri pe o perioad{ a tensiunii alternative de alimentare. Redresorulzat cu diode esle oblinut prin punerea in paralel prin intermediul unui lransformatortrlazl (TIF) a doui redresoare trifazate in punte ce dau la iegire tensiuni redresate an p=6,tensiunile sunt defazate intre ele cu 30' electrice. Obfinerea defazajului de 30' elecrrice sclolosind pentru alimentarea blocurilor redresoare 2 transformatoare identice. unulprirnarul in stea qi celtrlalt in triunghi, secundarele anrbelor fansformatoare liind ln srea.'it6 prezenlei TIF cele 2 punli tifazate funclioneaztr autonom,'debitsnd in paralel pcid. Schema electic6 a redresorului este prezentat{ in fig. l.Din fieceue punle conduc concomitent 2 diode. Spre exemplu, la puntea I, dintre e,qi Q conduce cea cu anoclul cel mai pozitiv, iar dintre Dl, 4 qi D6 conduce cea cucel mai negativ.Tensiunea redresat{ finald, cu 12 pulsuri pe perioad , se obline prin suprapunereailor redresate date de punlile I qi II, puse in paralel prin internrcdiut rrF'qi estelensiunilor redresate cu 6 pulsuri astfel inc6t tensiuunea redresattr medie esteiv egal6 cu tensiunilc medii redresate date de cele dou6 punli trifazate.Apare clar avantajul schenrei; la aceeagi valoare a tensiunii medii redresate se ohline oa factorului de ondulalie de peste 4 ori, iar facrorul de form6 are valoarea 1.00005tt utiliza rnijloace suplimenlare de filtrare.Influenla redrsorului asupra relelei qi caracterizarea regimului delormanl care apare sprin aceiaqi pararnetri ca la redresorul trifazat in punte (lucrarea M4 , relaliile (9)+ilg)).

montajuluiSe va executa rnontajul din fig. 2, unde esre prezentar panoul liontal al redresorului,rnile ce trebuie flcute pentru oblinerea schemei de redresare cu l2 pulsuri qi aparatelece se utilizeazd pcntru misurare. semnificalia noraliilor de pe panoul frontalschemei electrice din fig. 1. Primruele transformaloarelor sunt coneclate in ster,,iv in triunghi in inteiorul dulapului rerlresor, ca $ caroz.ii diodelor I , h, A li &,Aparatele folosite in schemi sunt:, I/3 - wattmeffe electrodiniunice (5A, 360V):Vi, Vq, /5 voltmetre feromagnetice (2a0V);

magnetoelectic (240V);Ai - ampermetre feromagnetice (2,5A, 5A);magnetoelectic (10A);

:i,n

ltostat cu 2 suluri (93Q, 5A).


19/79

ObscrvatieDulapul redresor este asdel construit inctt str permiti oblinerea qiredresare trifazatl.

t-7= I IIfur cr bl .al IIL->#altor scheme", T,al bt 3.3. Ct3.4r A1Datelelrhelele 2 gi 3Tntrclul I=N,17il-fortl IInlrlul 2N'Icrr. I .s =t:ir*:.1---I vAr:l_f Murlrrl de r

; 4.1. Prfoilrl prin dllderrsatorul)1u,,r". u",porul oscikB,ll,l;lIT'"?';.,

pBrte

oc,i3s

--+I Is-+ Br ArIr":At ;jt

l:s

@--+, I"l--;,

D4\t-

T,Jlas

7tDI\t

-71Dt2

-\r7tD9\t

D2'lts].---r a.rl

'74Dil.\l

'7,D87, 7,D36 DIO D7

toFig. I . Secyiunea de forld a redresorului trifzat cu l2 pulsuri.

3. Chestiuni de studiatSe vor studia:3.1. Funclionarea in gol a redresorului trifazat. Rolul transformatorului interfaztr.3.2. Funclionarea in sarcinl a redresorului trifazat:t , I ^'. .4'^16r I,.

,3.2.2. cu sarcintr RL.

Caracterislicile redresonrlui W pafiEa de curent alternativ 9i regimul deformant.Alte scheme de redresate |rifazatl-le oblinute din mf,sur{tori se vor trece in tabelul l, iar rezultatele calculelor in

. = 3Urlr P - Ilyr+ fryt Q=J\ffv sr=,lf +g2 Pco,sqt =E t,sarq= sVA w Var VA

le expcrimentarepentru oblinerea reginrului de funclionare in gol al redresorulrri sc deconecteazl

r deschiderea intreruptoarelor K (fig. 2) qi se intrerupe leg{tura in punctul A intrcrul c qi /5. Altfel acest condensator lucreaztr ca filtru prin internrcdiul lui li. Duplacestor operalii se alimenteazi montajul. Se citesc aparatele qi se vizualizeazA cu;iloscopuiui (prin intermediul unui divizor de tensiune) lbrnu tensiunii redresaE lnea redresorului qi forn u tensiunii la bornele TIF. Se vor vizualiza qi componentCloalternativl ale tensiunii redresate. Se vor desena pe hirtie nlilintetrictr tensiuniloDup6 intreruperea alinrentarii montajului, se va relace legltura in punclul A inmul C qi voltmetrul /5. Funclionarea in sarcinl a redresorului se caracterizeazA Princaracterislicii externe OO = 7Q). Caracteristica exlerntr se ridicA prin punc[

sarcina redresorului astfel incAt curentul de sarcini /7 sd ia valori crescitorue de pSOlCaracreristica exrern6 se ridici in condi$ile specificate la punctul 3.2. Pentru fiocrllp8rte se fac minimum 5 determintrri. Caracteristicile pentru sarcintr rezistivl rc vGtcurtcircuitfuid inductivitatea de sarcin{ L prin inchiderea intreruptorului K1 9i dlndvalori lui ft,. Pentru sircini rezistiv-inductivi se inchide intreruptorul K1 ' DatclO ft- -wr-6- .r rrnrorintll np hiirtip milimafrlcl.

Al yl wl It3 W A2 Ai v2 Yi V3 V4 Y5 A3Il Ilt \vt I1.r't Ilv Izst Izsy uzt uzt Ua U4 U. I7A V w w w A A v v v v v A

-si I "*2ta = )l-- ,-\l cos- 9t, -Jltt -:t4 ,*=# ,g,1, = ii, -DtH=7, .u_*"=6

Ad A A A A


20/79

D

-Lo-9Fig.2. sc'henw de nrontaj pentru studiul retrresortdui trifazat cu 12 pursuri.

Pcntru fiocrro rip dc sarcin{, pentru 2 varori are sarcinii (una mictr qi una mare) sevizudizr prln inrcmrdlut orcllorcoiului conecrat la ieqirea divizorului de tensiune qi seroprczcnh 3rrllc orllt{rlv mlrlmllo:- tcndunmndrarrlt- curuntul ln pdmonrl (bomctc /p) srla doul tnnrformnroare Zi 9i Q;

r urenlul in secundarul (bomele /.1) celor doui transformatoare Tt $Tzicurentul prin ctte o diod{ (bornele fu) a punlilor I qi II;curentul redresat (se vizualizeaza tensiunea la bornele lui ^Ry,);tensiunea pe o diotl6.4.3. Cu datele experimenlale obfinute la ridicarea caracteristicilor externe qi utiliztndredresorului pe partea de curent alternativ.elnliile (9)+(18) se oblin caracteristicileRezultatele calculelor se lrec in tabelele 2ohlinute. gi 3. Se vor trage concluzii asupra rezultatelor

4.4. Alte scheme de redresare trifazattr se oblin conform indicaliilor din anexa l.l. lntrebtrri recapilulative

5.1. Explicali principiul de furclionare al redresorului trifazat cu 12 pulsuri. Care suntlvmlajele qi dezavantajele acestor scheme de redresare in comparafie cu alte scheme ?5.2. Explicali rolul transformatorului interfaze ln scheml.l, l. De ce sunt necesare doutr transformatoare, unul avflnd primaml in fiunghi iar celtrlat inllcn 'l 5.4. Care este rolul inductivit{ii din circuitul de c.c. qi ln ce mlsurtr influenleaztr eaettrcteristica externl a redresorului ?5.5. Ce ctrderi de tensiune apar in sarcinl comparativ cu funclionarea in gol qi carefilr ponderea lor ?5.6. Cum se explictr faptul ctr redresorul necomandat absoarbe energia reactiv6 de laItlca ? 5.7. Ce alte scheme de redresare cu p=l) pulsuri cunoa$teli ? Comparafi-le cu schemafi;rlresorului utilizat in cadrul lucr{rii.5.8. Desenali schemele electrice ale redresoarelor trifanate ciue pot fi oblinutel0nectind corespunzAtor bornele de pe panoul frontal al dulapului redresor.ANtixe t.

Dulapul redresor a fost astfel construit incAt prin diverse conexiuni efectuate intrchnrcle de pe panoul lui frontal s{ se poat6 obline principalele scheme de rcdresare trifazatA qi- redresorul trifazat cu punct median;- redresorul trifazat in punte;- redresorul trifazat in slea hexafazat{ cu punct median;- redresor trifazat cu stea dubl6 qi transformator interfarrl (TIF) (p=6) conectal intrcpunctele mediane sau conectat Ia ieqire;- redresor trifazat cu 12 pulsuri cu punfile trifazate puse in paralel prin intermediuli$u conectate in serie;Fiecare din cele doul transformatoare de alimentare au pe liecare l'azi secundiua cttcfitlhgurlri identice. Schema electric[ a secundarelor translbrmatoarelor cu notaliilGrnzdnd celor de pe panoul frontal din fig. 2 este prezentat{ in lig. 3.Spre exemplu redresorul trifazat in stea hexafazqti cu punct median, avind in vedentelectric{ a secundarului transformatorului, se obline utilizAnd numai grupul I dc diodc

9,o 9ro t,: orro 9ro "ri.tr:cl"*---r6* CatodSl Anod Ds

Catod q2 Anod De

+ 4) Si ftrc&rd conexiunile pe panoul frontt'r .rsa cum rezulti din fig. 4.


21/79

",) :,) :,:

:::)::Fig. 3. Schema clcctricd a secundarului transformatorului de alimentarc.

,,r(A2..(a.

Fig. 4, Rcdresorul trifitzat in stea hexrfu:atll cu punct mcdion.Modul de conectige a infAriuririlor secundare ale transformatorului rezulti

necesitatea de oblinere a unor tensiuni il,r, ll4r1, decalate intre ele cu l80o electrice (\0, u$,resPectiv tar(t. L6,)).Av6nd in vedere schemele electrice ale diferitelor tipuri de redresoare trifazate,oblinerea lor se vor face legiturile corespunzdtoare pe panoul frontal al dulapului redresor.Pentru studiul oriclrui rip de scheml redresoare aparatele utilizate sunt acclaqi c:

Ar

al

T,

Dl

1q.(bl .,1 ,r, (ct -1

Ji)),-D;

I B,ll.'(,IIJ

D; [l$,

fig. 2, ir chestiunile de studiat sunt cele de la punctele 3. t, 3.2 qi 3.3.

b) in regim de redresor unghiul minim se limiteazl astfel :

,LUCRAREA CS 5

REDRESORUL THIF AZAT iT,T PUUTE COMPLET COMANDATAt. Obiectul lucrArii

ln 1ucrlge se studiazA un conveilor cu comutatie naturaltr pentru doutr cadrane, bazalpc un redresor t.j;fazat in punte realizat cu tiristoare, a ctrrui schemtr electric[ de principiu estlprc?.entattr in fig. l. Sarcina redresorului este RL-

ud


22/79

-la cel pulin l0' el. pentru acfiondri nereversibile, pcntru a evitaturatiei la mersul in gol;

0)ta)

b)

c)

io(TrT2TrT4T,

Fig. 2. Tensiunile de alinentarc (a), tensiunea redresatll (b), curcnlii prin tiristoarc (c)impulsurile de comandd pentru tiristoare (d), in cazul punlii trifdzate completpentru a. = O.

-la cel pulin 30' pentru aclioniri reversibile; astfel tensiunea medie laredresorului in regim maxim de redresor nu va deplqi tensiunea medieregimului ma,rim de invertor, deci la reversare recupnuea energiei motorului decontinuu se va face controlat, firtr a suprasolicita tiristoarele.observalie: reamintim cl regimul de invertor este posibil numai pcntru cazurile c&rdeste activ6, caracterizatr de o tensiune elecEomotoare cu posibilitatea de a aveaambele direc$i.Forma tensiunii de ieqire a convertorului pentnr diverse valori ale unghiuluicomandil ct este prezenra6 tn Iig. 3.Unghiul de comandd ct, al tiristoarelor este reglabil tntre 0'qi 150' electrice,lui obtinfudu-se dintr-un potentiometru accesibil prin panoul lrontal al convertorului.

d)

u'i*. i *, i sr il"l--lltlll_ l-_ l_---[' h -

,Performanlele redresorului se definesc prin caracteristicile de reglaj Aao=7(cr) lalrrrerrr tle sarcinll l, ="r, caracteristicile exteme Oo = 7Q) la o =constant li prinorrnclcrislicile pe partea de curcnt alternativ.Tensiunea redresalil in gol pentru unghiul de comancl{

:

,Uro =i1711 'cos(a)

Aau=0 I'rin {lt l,?-6,0 =J1.02, unde 02 =JlUz qi U2 fiind valoarea efecrivil a tensiunii deI transformalorului de alimentare.Caractcristicile pe partea de curent alternativ sunt caracteristicile redresorului privit caalirnentattr de l;r re1ea.t',1

o" el

Uda

A, O1s, se calculeaztr cu(1)

(2)fazi din

to1

udq{tJ1

Udcr(')t

uao=Qot

(DtUqo

1,T'en'riuneu la ieEirea unei punsi trifazate pentru diferite unghiuri ele comancld.considerll comutaliq idcolll, .l=0 $i prczenlu sarcinii ut tiye pentu c > 90o cl,

\.v ,,\


23/79

Tensiunile de alimentare sunt sinusoidale, instr curenlii absorbili de redresor dinnu sunt sinusoidali. Influenla redresorului asupra re[elei gi caracterizarea regimuluicare apare se face prin urmitorii parametri :- puterea aparent{ absorbit{ de redresor :^S = 3ur. r, =;r, 4\ d =,Fr, * o,- puterea aparente a fundamentalei cwentului absorbit :Sr =3.Ut .rrr=F*dcu P=3U1111cos91

Q=3Utl11sin p1-factorul de putere al fundamentalei (factorul de deplasare al redresorului):PPCOS (Dr = st 3.ut.Ifi-factorul de putere al redresorului (factorul de putere toral):PCO'S {P = --puterea detbrmanti:r*" .D=1/.s'-^sl'

ln relaliile (l)+(9) notatiile au urmAtoarea semnificalie:U1-tensiunea prirnari de [a26, valoare efectiv{;/1-curentul primar de faztr, valoare efectivi;P-puterea activtr;p-puterea reactivil;D-pulerea delormantf,:g,-delaz.ajul fundantcntalei /1 1 fald de rensiunea de fazA, egal cu unghiul deal tiristoarelor, qt= a (de aceea l'actorul de putcre al fundamentalei se mai numeqte factordeplasare, c()sgl * co.sa)./1 1-valoarea el'ectivtr a lundamentalei curentului de fazl din primar.

Calitatea tensiunii rcdrcsatc sc aprcciuzir prin factorul de ondulalie al tensiunii redresate.l- . ,,'tK.,= L= -%-__t,,- [ ._ .t' u,t d-,i " -={K'--lcu : x, = l't luctor de lorrnii'' u,1$i : U- = li; -Cal r,,1.,,,r.r ct'icace a arntonicilor tensiunii redresate.

Schema care realizeaztr conranda tiristoarelor redresoruluisubansambluri lunctionale :l- circuitul de alinrentare, constand dintr-un stabilizator cu repetor pe emitor;2-regulatorul de turalie (tensiune):' 3-regulatorul de curent;4-dispozitivul de comandi a tiristoarelor;5-ampliticatoarele de impulsuri;De asemenea, schema de comandA realizeazA printr-un releu blocarea impulsurilor"trimiterea" lor in regim de invertor la alimentarea convertizorului.

(4(5(6

ttegrrlatonrt de ruratie (tensiune) este (le tip /'/. ln structura r"gulatorut,texisttr ceteva:lelr;nlc rrrplitrrenl:ue, irnpuse de aplicarea la reglarea turaliei motoarelor de c.c.:rlrvizorul pentm tahogenerator sau traduclorul de tensiune;, crrcuitul de compcnsare a c[derii de tensiune rezistive pe motor;. unularca posibilitllii saturArii regulatorului gi oblinerii de tensiuni pozitive la ieqirea

pcrrtru vari anl ele de ac[ionhri nereversi bi le;. circuitrrl neliniar adaptiv pentru tura{ii joase;Regrrlntorul rle curent este de asetnenea de tip P/.Aplr, ca qi in cazul regulatorului de turatie, citeva elemente suplimentare legate de

rrplic:alii posibile: e(xistellla unui potenliomelnt in ieEirea regulatonrlui de turatie pentru limitareacircuitul neliniar carc asiguril cre$lereil lactomlui de amplificare la cre$tereari tle inlraie, ceea ce conlbri o comporlare inrbunltltittr in regim de curent lnlreruPt:. crrcuilul de lirnitare a valorii unghirrlui a dc comandl a tiristoarelor;

$chenra electricil a regulatorului de turalie gi a regulatoruhii de curent,:l precisd a elenrentelor suplintentare ltten[ionate sunt dale ln Anexa IDispoz.irivul de cornnndii pe poafl:i a tiristoarelor este realizat cu circuitul integratrlt: irnpulsuri [JAA145.frrrplilicatoarcle cle itnpulsuri constau in scherne identice pentxu fiecare transforrnator

: liecare canal este lbnnat dirr 2 tranzistoare in conexiune Darlington qi dinnecesarc pentru deparazitare qi penlru descArcarea energiei magneticcin translornratoarelo dc iutpuls pc durata intpulsului de cornandtr. Schemal unui cilcuil formator tle irupulsuri iurpreunA cu caflalele dc amplificare aferentclrr Anexa 2.stucliat in lucrarea de fa1tr este conceput pentnr posihilitatea aclion4rii unuidc curent continuu in floutr cadrane (cadranul I qi IV). in lucrare se vo lucrartal cu convertorul in bucltr deschisi, respcctiv senrnalul de comandi a unghiului c

a tiristoarelor se va da rJe la o surs{ externtr (potenliomelru alinrenlal la /0D fnrlcornpararea cu nritrinrile din sistem, sarcina netiind un ntotor de curent continuu. citrr.istivri sau l?L. ln consccinltr, schetrta de reglare se studiazJ ca slruclurl 9i principiuluu'e, gi se verifici expcrintentll frutctionarea corccttr a unuia din celc dout: I'l gi anuure Iuncliorrue:i regulatorului de turalie.t1:herna bloc de principiu a redresorului utilizat in conliguralia unei aclionlri de c.c.rile este prezentattr in figura 4.

flcruerrtele care apar in scltenri sunt:/17' - redresor trilazat\ - poten ionletnr pcntru itnpurterea turllieiR, - regulatoi'turalieP2 - potcnliornetru pentru Iimitarea curentului rotoric^ftl - r'egulalor curcnt rotoric'fC - traductor de curent/1,/2 - transformatoare de mtrsuri rle curentIrl - bloc fonnator de irnpulsuriA - etaj amplificator Ei transformatoare de impulsM - motor de c.c. cu excitalie independenttr7G - tahogenerator.

precum $ldin finalul

,


24/79

Montajulsevarealiz-aficflndlegAtruilelabomeleexistentepepanoulfrontalalr,hcsorului. Alimentarea cu sistemul trifazat de tensiuni se va face la bomele aflate in spatelerrlrcsorului'Vizualizarea pe osciloscop se va face succesiv la bomele indicate'Notaliile din montaj rePrezintA:RI - redresor trifazat in punte complet comandatdW. W l,W 3 - wattnlelre electrodinamice\,Vl - voltmetre [eronragneticet;r,t;u {v4,v\) - vollmetre magnetoelectrice11 - alnPerTnetru feromagnetic42 - arnperrnetru magnetoelectricR - sarcina rezistivl a redresoruluiL - sarcina inductivd a redresorului, bobintr cu miez de fierP - potenliometru pentru reglarea unghiului de aprindere cDT - divizor de tensiuneSf,Sz - surse de tensiune continuA reglabillTransformatorul de alimenr".e "t ponlii se aI16 in dulapul redresor RT, este realizat lrt,une stea/stea qi lucreaztr cu urmltoarele tensiuni:: ;rirn* - t"n'iun" de faztr : LI, = 2297""7 (valoare efectiva);- sec.rndar - tensiune de fazi '. IJ 2 = 24yr7 (valoare efectivl)'

Fig" 4. Redresorul tifazat complet comandat folosit pentru reglarea turasiei unui motor de. cu excituYie seParatd..c. cu excituYie2. Descrierea montaj uluiSe va executa montajul din fig. 5.

Chestiuni de studiat3.1. Principiul de funclionare al redresorului trifazat in punte comandattr avfuid rol deo, ", "o*u,u1ie naturali pentru doutr cadrane intr-o aclionare de c'c'3.2" Funclionarea in gol" Verifici:rrea relaliei Odo=0 'sinLltP3.3. Funclionarea in sarcinl a redresorului trifazat'3.3. a) Caracteristica de regtaj ia6= f @\l,o-r,

- Pentru sarcintr rezistivd R;- p"nt* sarcini rezistiv inductivA RL3.3. b) Caracteristica extemi u o = f(Ia)lr=r,- Pentru sarcinf, rezistivtr R;- p.nt^ sarcini rezistiv inductivi RL'

Caracteristicile redresorului pe partea de curcnt-altemativ:afactorului de putere co.s9= f@),la Pd=Ud'ld='t'3.5. Verificarea relaliei Odo =A do''"t o11.6. Studiul .egrtuto*tii de iuralie' Dependenla dintre tensiunea de ieqirc nrrului qi mirimile comParate la intrarea sa'Datele misurate ru pun.J-i.i a) Ei rerultutele calculate se vor rrece in tabclul l.Datele mtrsurat" tu prn"t ri l.a ui ii rezultatele calculare se vor trece

tr tabelul 2.Datele pentru punctul 3.5 se trec in tabelul 3'Datele pentru punctul 3.6 se trec in tabelul 4'

qi regimul deformant.34oot]14oo

Fis. 5. Schema de montaj pentru studiul redresorului trifuzat in punte complet comandatd.


25/79

t


26/79

;e va desena de asemenea pe h6rtie milimetrictr forma tensiunii redresate pentru 2-3le unghiului de comandtr la fiecare tip de sarcintr, formele fihd vizualizate la)P.'unclionar_ea ln sarcintr a redresorului se caracterizcarl prin intermediul caracteristiciiUa = flIA), ridicatd la unghi de comandtr 0, constant minim, reglat dinnetrul P. Cracteristica exlerntr se trassazl reglAnd sarcina redresorului din reostatulinclt curentul 14' se ia valori cresctrtoare in intervalul 2A+8A, atat pentru sarcintr(r(2 lnchis) cet $i pentru sarcintr rezistiv inductivi (r(2 deschis ). se vor face pentruaracteristicl minim 5 determindri.)atele se trec fu tabelul 2..4. Pentru a evidenfia ln plus caracteristicile redresorului pe partea de curentr, faf{ de rczultatele oblinute din calcule cu datele de la punctul 4.3 gi trecute ln, se menline constanttr puterea continutr Pa = Aa . ft pentru 4 valori ale unghiului crnd curentul de sarcintr fu cu ajutorul reostatului R. Mlsurtrtorile se vor face pentru(, frL qi calculele se fac cu relaliile (3)+(10). Se reprezint{ grafic varialia{a)..5. Se verifictr valabilitarea rela[iei A4s=Ol|.cosd pentru 3 valori ale unghiului crgi 60o eI) . Se compartr valoarea 77o misurattr, cu valoarea Aao calculati penuirii 776 la mersul ln gol Ei a unghiului a. Datele oblinute se rrec tn rabelul 3,I qi diferen[a AZ dintre cele doutr valori.e coilsidertr satisf{ctrtoare o valoare LV


27/79

EXA 2

-+KLaTl-+ Gn

Schema unui fornator dc impuls 9AAl45 tmpreunlt cu ccle 2 canalc de amplificare qitransformatoarcle de impuls aferente.

LyCRAREA CS 6STUDIULPRoGRAMuLuIDESIMULARENUMERICAslMuL 3.0

l.0blec-tul lucrlrilln cadrul lucrlrii se srudiazl un produs informatic-slMuL 3.0. destinat Eimullrll

circuitelor din Elcctronica de Putere. Utilizarea lui nu necesitl nici un fel crurogtinle priviloanla uretotlele rle calcul sau la li[rbajul de progra0rare utitieat itr coucep[ia progfallrulrri'Simularea se realizeazA ln timp real:-starea dispozitivelor semiconductoare qi trasareasimultan.-simularea poate fi intreruptd ln orice moment pentruale mlrimilor electrice din circuit'2. Descrierea Programului SMUL

formelor dc und6 se afigoazt. a vizualiza valorile in$antano

2.1 Meniul de baztrAcest capitol prczinttr pe scurt cele 4 opliuni ale meniului de bazA:o cr&fo unui nou circuit:r inctrrcarea unui circuit existent;. pkesirea SIMUL-ului;o ghidulSIMUL-ului.Selectareaunuimeniuselacecuajulorulmouse.luisauataslelorcursor.2.l.lCrcareaunuinoucircuit,'Creationd'unnouveaucircuit.'In urma alegcrii acestei op[iuni SIMUL propune un ecran gol impreuni cu pancltgrafic care permite constnrclia unui nou circuit'2.l.2Inctrrcareaunuicircuitexistent.'Chargementd'uncircuitexisllurl..SIMLTL pre;nra t*tc fiqierele - circuit lxistente in directorul curcnt' Pentm

selecliona unul ilin aceste circuite deplasali bara selector cu ajutorul mouse-lui sau a tastelcursor apoi validali alegerea tlcutA cu tasta "EN'IER" sau clic'2.1.3 PArlsirea SIMUL-ului "Quitter SIMUL"Aceastl optiune produce plrlsirea programului de simulare'2.1.4 Ghidul "Guide"Este accesibil Prin tasta Fl '

2.2 Editorul gratic,tinir-rtn acren matricial si dinU-un meniu

,


28/79

2.2.1 Introducereln urma alegerii din meniul de baztr a opfrunii "chearea unui nou cirsuit""Inc[rcarea unui circuit existent", SIMLTL pnopune un editor grafic crc ya pennite:-desenarea unui nou circuit-modilicarea valorilor componeniolor dintr-un circuit deja existent oauaimultrrii;-trecerea diiect la simulare (tr cazul unui circuit existent).Fereastra editorului este constituit{ dintr-un ecfan pe crc 8e pot plasacomponente din circuitul care ce studiaza. Totodattr apare un meniu tr caflD $mt rcpticonurile corespunzebare componentelor, legtrturilor dintre acegtea gi diversolcutilizate.

Aceste iconuri se pot impi4i in:Iconuri destinate construclici unui circuit

Componente pasive gi generatoare de tensiune:ffiffiffireEDispozitive scmiconductoare:

C\plaje intre inductanfe sau intre rezistenle:ffitffiL*glturi intre componente:

EIg ffiH BU Eil EilEU[il Eg Eg @ EE

lconuri dcstinate impunerii urutr valori numerice:ffiffiffi-icon pentru alegerea:-duralei simuldrii;-lrevcnlei de comandtr pentru disPozitivele semiconductoarc ai timpul de

blocare pentm tiristoare (Toff);-nunrirului de puncte ce se imprimtr ln reprczcntarea graflcfi-reducerii pasului de calcul;-salvtu'ii pe supol't extern a Punctelor calculate;-icon pentru afiqarea labelului recapitulativ conlinfud datele circuiluluil-icon penlru alegerea lbrmelor de undd ce rc doresc viatalizate;pe ntr u diJ'crit e instrumcnte

2.2.2lntrodncerea unui element de construcliePentru selectarea unui icon din meniu sau a unui icon destinat con$ruc$ei rmui circuitclicheaztr cu mouse-ul pe componenta sau legAtura aleas{. DupA selectarc, meniul dispalt'

ntru a lacilita depunerea elemintului selectat pe ecranul gralic. Pentru depuncrea acesldlllocul ales se cliCheaze pe buronul $eng al mouse-lui. Tasta ESC produce retrtoarcerea tr

VoltrnetruEmilEM

Gumi

ffiffiffihI

Imprimarea ecranului la imprimant

Gestiunea fi qierelor: incircare,salvare, ltergere sau creale de liqiere

,


29/79

2.2.3 $tergerea urui element de construcfie. Sc_scler/reaza' guma, se pozifioneazd deasupra elcnrentrrlui dodoregte a fi qters apoi se clicheazipe butonul st&rg al mousc-ului.

2.2.4 Modificarea circuituluiPentru a ftrlocui o component{ oausuticlent str se selecteze noul element dinlegdtura de modificat.

o legtrturtr din circuit cu un ah element,meniu, apoi sl sc clichezo pe components

Pentm moditicarea valorii numcrice corcspunztrtoarc unei componenre se execut{dublu clic lent pe componenta respectivtr.Tasta ESC permite revenirea in meniul editor.2.2.5 Descrierea componentelorlnainte de ptrrtrsirca editorurui grafic. srMUL cere varo,rile nurnerice pentru ficomponenttr. Se va folosi tastatura pentru completarea fiecirei valori.

Observalie: Nu esle necesar s6 se indice unitllile de mAsurtr V, A. Hz, etc. Se pot folosiliterele pntru a indica multiplii qi submultiplil.

Rezistenlele se norea2le cu "R", liind suticient se sc precizeze valoarea lor ln osemnul "+" indici o convenlie de mrsuri: dac6 curentul intrr prin borna notalisocotit ca liind pozitiv.

T=le+I2, G=le*09,m=le-03, p=le-06,2.2.5.1 Reeistenqele

2.2.5.2 Cbndensaroare gi inducranle

M=le+06, K=le+03n=le-09 p*lc-12.

condensatoarele ;i inductantete $e noreaza cu ,,c" qi ,,L,'. pcntru .rceste componetrebuie precizattr atal valoarea c;it li condiliile iniliale (tensiunea ta bornele condensatoanrespectiv curenlii prin inducranlc). $ernnul ,,+,' reprezinti o convenlie de mdsurtr la lblpentru rezistenF.2.2.5.3 Diode

Diodele se noteaza cu "D". Nu cste necesar precizarea altor parametrii.2.2.5.4 'firisroare

Tirirtoarele se noteaza cu "T". Existi doutr moduri pentru a delini comanda unuriristor: comanda tixe qi comanda aserviE-

cons[ucfie care

('tmandaftxll(.'omanda unui tiristor opate fi definit{ in func1ic de timp sau tn func1ie de unghi.lndiferent de metoda care este adoptattr, trebuie precizali 3 parametri:-unghiul de comandtr "lnstant d'amorgage" (ln secunde resPectiv tn grade).-durata impulsului de comandtr "Temps d'impulsion" (tr secunde respectiv fit grade);1morsarea tiristorului nu este posibil[ dec6t dactr esrc polarizat direct sau dacl dovincrstl'el pe durata impulsului de comandtr.

"starea iniliale a tiristorului "l'6tat initial" (0 dacl este blocat, 1 in caz contrar).()omanda aservitll

Programul SIMUL considerd comanda de tip aservit daci valoarea introdusi la "duratarlui de comandi" este nrai mare dec6t l. ln acest caz comanda de amorsar va fi dattrtrecerea unui interval de timp, specificat tn "durata impulsului de conrand[", de laprin zero a curentului prin ramua circuitului al clrui numtrr este spocificat in "duratalui de comandl". (penlru vizualizarea numerelor pe care prograntul le asociazlilor se foloseqte combinalia de taste ALT-B).

2.2.5.5 Tranzistoare

Trznzistoarele se noteaz{ cu "S". Definirea comenzii s poate face ln trei moduri caret ot'erite de un meniu derulant.

2.2.5.6 Generatoare de tensiune.Generatoarele de tensiune se noteaze cu "E". Generatoarele de tensiune sinusoidallde fornra Y^oco{2tyt+g). Pentru definirea completi trebuie precizattr amplitudinea .V^u), faza (g) in grade qi frecvenla (fl. Pentru Un generator de tensiune continue pentru fazl

Meniu oferit de SIMUL

cyclique 6tatinitirrl 0/l

rappofl cyclique. starea iniliala a tranzisloruluiblocat/saturat 0/l. raportul durattr conduclie/ duratlblocare

angle d'amorgageangle de conduction

. unghiul de comandi in grade

. durata in grade ciit tranzistorul vaconduceinstant d'anrorgagetemps d'impulsion

. unghiul de corniutd(t. in secunde saunrilisecunde. durata, in sec sau ms cflt tranzistorulva conduce

qi lrecven { se introduce valoarea zero.

,


30/79

2.2.5.7 Inductivit{$ mutuale; transformatoareSinguml parametru care trebuie precizat este valoarea inductivitAlii mutuale.

'ederea stabilirii semnului acesteia se va jine seama ce o tensiune pozitiv6 aplicattr larnei bobine induce o tensiune pozitivtr ln cealaltl bobin[ dactr valoarea inductivitiliiste pozitivtr.Pentru azolate galvaniciecare parle.

respecta conexitatea circuitului, dac{ schema rezultanti confine doul(prinr-un transformator de exemplu), se scurtcircuiteazl c6te un nod

2.2. 6 P arametii simullrii

Durata simuldrii "Dur6e de la simulation"-indicl intervalul de timp po care se vasimularea.Timpul cle blocare al tiristoarelorTory.Frect,enfa de recurenfil "Fr6quence de rdcurrence"-defineqrc frcvenfa de repetiliesemnalelor de comandtr penbil tiristoare sau pentnr tranzistoare.Alegerea pasului de calcul. Un pas dc calcul redus dtr o buntr precizie de calcul dartimp mai ridicat necesar simulArii.Numdrul de puncte ce .re imprimd. Acest pararnetru dl rezolulia graficuluiNumArul maxim de puncte reprezentabile este 640.

2.2.7 Tabloul recapitulativ.

Prin clic pe acest icon se permite vizualizarea valorilor numerice pentn'tcomponent6.

2.2.8 Alegerea formelor de undi ce se doresc vizualizateProgramul SIMUL permite vizualizarea directA a tuturor tensiunilor la bornele

neinductive qi curentul prin bobine. tn toate cazurile este suficient str se precizeze simboelementului respectiv. Pentru a vizualiza tensiunea la bomele mai multor elemente ln seriepoate utiliza iconul voltmetru.

Trasarea formelor de undl ftrcindu-se ln timp real, programul SIMUL nu poatesingur scalarea. De aceea trebuie precizati scara "Echelle" la care se doregte reprezentare&Scallri:

2.2.9 leqirea din editorul graficPentru iegirea din editorul grafic se apastr tasta ESC.

1,3 Fereastra de simulare qi trasare a formelor de undlInlrarea in aceasti fereaslri se face prin clic pe iconul de simulare fiind destinattrlaslrii fonnelor de undA selectate prin iconul voltrnetru.ln timpul simulIrii existl posibilitatea s{ se opreasctr trasarea curbelor prin apisareaSPACE. ln acest moment se pot afiqa valorile instantanee, medii, minime, maxime,ive ale mlrimilor ce se reprezintA grafic. Selectarea tipului de valori ce se doresc a fi

le se realizeaztr cu tastele cursor. Reluarea simullrii, respectiv abandonarea sa, se face cuO sau N.Programul SIMUL ofertr qi posibilitatea de oprire a simultrrii, prin aptrsarea tastei "C",fiecare comutalie a unui dispozitiv semiconductor Pentru I permite vizualizareailor instantanee din circuit.2.4 Modele utilizate ftt simulare

ln simularea circuirelor electrice programul SIMUL utilizeazi modelul topologieiVrriabile. Acest model presupune componentele active ca fiind intreruptoare perfecte, iarrtgimul dinamic al dispozitivelor semiconductoiue este ignorat.'Itanzistoarele care conduc sunt bidireclionale in curent. Pentru a le faceUnidireclionale se introduce o diodl in serie cu acestea ln circuitul colector-emitor.t. Chestiuni de studiat

3.1. Funcfionarea programului SIMUL3.2. Simularea unui redresor monofazat monoalternantat cu sarcine rezistivtr.3.3. Simularea unui redresor monofazat monoaltemanli cu sarcinil rezistiv-inductiv{-3.4. Simularea unui redresor monofazat monoaltemanlA cu sarcinS rezistiv-inductivit 9i

diodf, de regim liber DRL.3.5. Simularea unui redresor monolazat monoaltcmanlA cu sarcinl R-E'3.6. Simularea unui redresor monol'azat monoalternan[i cu sarcind L-Ii'3.7. Simularea unui redresor monofazat monoalternan[t cu sarcinl R-C paralel.

l. Modul de lucru.4.1. Se va studia modul de folosire al programului SIMUL pe baza descrierii ff,cute la

[2. Se vor trece in revisti principalele instrumente necesare realizlrii schemei de simulare.4.2. Se vor realiza simullrile circuitelor de la punctele 3.2-3.7. Schema care trebuio

rcalizatl in fiecare caz este cea prezentat{ in fig. l.valorile componentelor din schemtr sunt: E'1=2 Q't[v' r=soHz' R1=IQQ' I;50mfl"'

Er=48V, C=100pF. Pentru sarcina R-C paralel se va lua Rl=100Q qi R2=O.IO. RezistenlrR2 se conecteazf, in serie cu condensatorul C pentrua a limita curentul de inctrrcare.

8,1: 500V; L1:200 A; V1: 500 V;

?

.,lt;,]ii#rl

,


31/79

Durata simuldrii: 40ms;Dr

Fig. t. Schcmelc circuitelor dc simulat'se vor vizualiza tensiunea de alimentarc, tensiunea la bomele sarcinii' curent

sarcina qi tensiunea ta uornete diodei. se vor interpreta formele de undtr qi se vainfluenp valorii sarcinii asuPra acestora'

LUCHAREA CS 7VARIATORUL DE TENSIUNE ALTERNATIVA

0biectul lucrlrilln caclrul lucrtrrii se studiaz6 un variator de tensiune altemativtr cu triac, conrandat de'. Acest tip de variator este utilizat pentru regajele de putere inceptnd de la ordinulilor gi pinl la ordinul kilowattilor. Schema electricf, a variatorului este prezentatA ln

rra l.

Fig. L Variator de tensiune alternativlt cu triac conundat de diac.cadrul schemei se disting:-circuitul de putere (fo4X) fonnat din triacul il gi rezistenla de sarcintr R..-circuitul de comandd format din potenliometrul R, rezistenll r qi fi, , condensatorul Crliacul Q.-elemente de protec{ie: impotriva supratensiunilor (grupul fi,.. (r,): impotriva

de scurtcircuit (siguranla fuzibilI ultrarapidtr S); impotriva pantei de cre$tere aului (bobina de limitare L).Tensiunea Ia bomele condensatorului, r. poate fi variatA ca valoare gi fazl prrnxlificarea valorii rezistenlei R a potcnliometrului, in acest mod reglindu-se unghiul a la

tensiunea u. devine egal6 cu tensiunea de prag Ur, a diacului, reglindu-se de faplintrtrrii ln conducfie a diacului (fig. 2). ln diagrama krzoriall s-a notat cu -a,v U.r', fazorul tensiunii pe rezisten[ele inseriate R,, it, r pentru doui valori ale

R

ir

rp

acestor rezistenfe, in cazul cA legtrtura intre diac qi triac este intrerupti (diacul

,


32/79

a) b)Fig. 2. Diagrama tensiunilor (g) Ci varialia lor tn timp (b) considerdnd legdtura dintre diac qi' triac intreruptll.Corespunztrtor tensiunii u.' pe condensator diacul intrtr in conduc(ie la momentul rot,corespunztrtor tensiunii a. la momentul ro4.

Potenliometrul R este astfel ales incEt dactr se afltr pe pozilia de rezistenla maxdiacul Q nu poate intra in conduclie deoarece Ur.Ur,. Sc{zAnd valoarea.rezipoten[iometrului R, pAni cAnd U. = U;,, s observl ctr diacul inftr in conduc[iecondensatorul C se descarci prin diac qi rezistenla ( aplic6nd un impuls de comanddpoarta triacului. Dactr durata impulsului de comandi este suficientl astfel incit curentulfiac sl ajungtr la valoarea curentului de acroqare /r, triacul intrtr in conducfie qi r{mdneaceasttr stare pAn{ la prirna trecere prin z.ero a curentului i.r, cAnd se blocheazd.semialtemanla negativA a tensiunii de alimentare, in momentul cAnd -ur,=-Us,,,amorseazA din nou, dind un nou impuls de comand{ triacului. Prin urmare triacul intr{conduclie, atAt in cursul semialtern:urlclor pozitive ale tensiunii de alimentue, cit qi incelor negative, cu o intArziere a (unghi de aprindere), l'a1i de trecerea prin zero a tensiuniialimentare a,, intirziere ce este reglahilA in mod continuu prin varia{ia potenliometruluiRezuhi cd valoarea el'ectivi a tensiunii U' aplicatA sarcinii poate [i variatA in mod continuu.

Cind condensatorul C produce impulsul de comandA el se descarci pulin incAt.prima amorsare a diacului la un unghi d, urmitoarele amorstrri se produc la und:1dr. Fenomenul se numeqte histerezis de reglaj qi este pnncipalul dezavantaj al scf5cflnd str apard situalii ctnd nu se mai poate face reglajul de putere la unghiuri demari-

Dimensionarea schemeiConsiderdnd cil sarcina este caracterizattr prin puterea f(W) se calculeazl v

efectivtr a curentului prin triac:t*=L UOU" fiind terisiunea de alimentare, valoare efectivi.Avind in vedere valoarea calculatA, se alege din catalog un triac av6ndnominal mai mare ca valoarea rezultattr din (l) qi o tensiune:

Ur*u =U*rn, =fi.s*210"lnduclanla bobinei de limitare (L) a pantei curentului se calculeaz{ cu relatia:L>-u -[ /,'l\a, ),^,( ai\,*, \i )".,,este panta maximtr admisibili a curentului pentru triacul ales.Rezislenta R, se dimensioneazl din condi[ia de oblinere a unui impuls de comandl

ru triac cu o amplitudine bine determinatd:R.> J.-' I rnOr, "o" ,*,a1ia tensiunii diacului la comutafie (datl de catalog);/rn*, este valoarea maximd admisibill a impulsului de comaridl pentru triac (datA dcCondensatorul C se alege astfel incet durata impulsului de comandl str fie cuprinsl(zo * ao)ss:c=+ lprlcu 4[o]Unghiul minim di aprindere al triacului se calcuteaz{ cu relalia:. R"I,dn,,n = oICSln-#

(2\

(3)

(4)

r{

:

't1

t,l

(s)

(6)unde: & esle rezistenfa de sarcintr:1, esie curentul de acroqare.

Rezisten[a r asigur{ funclionarea schemei la unghiul 4.," qi valoarea ei se obline dinrclalia:

0)Dacl r rezulttr negativ, atunci se va alege un unghi de aprindere minim a,*. mai maro :ca cel rezultat din rcla1ia (7) gi se va reface calculul. Operaliile se repeti pinl la ob$nerca lunei valori pozitive pentru r.Rezistenfa potentiometrului R va fi datl de: ,i1' ft= '8Y' -, 1@c (8) 1

rrnde: Y, > arccos U." lSchema ", r,i.tjr"rir ruau, flReducerea histerezisului schemei din figura I se poate obline prin inroducerea *.|1flcondensator suplimentar C, (fig. 3), cu rol de reincircare rapidil a condensEtorului C, dupl Ofl

acesta fumizeaz{ imputsul de comandd pentru triac. 'jH

,esle utmAtoarea:


33/79

Fisivariato,l:;:::,ff;::;':if ,::::::, ::l#""'comandatCondensatorul C, se alege si aibA o capacitate de (l'5+2) ori mai

ezistenta R, de ordinul kQ'L Descrierea montajului

mare decflt C,

Montajulvariatoruluiesterealizat(linil..punctattrn"U.ri"r" ,u"ordate la el numai surs:r de' alittlentare'Conexiunile ," "o'"*"tuio a$a cum rezulttr din figura 4'

reorezinttr Placa montajului)',orcinu gi aParatele de m

-AT,s ,r1'nt,rLIIii

I

Fis. 4. Sclrcnw de mttntui pentu studiul variantrului: -- -.tt--antivh rit trittr'conwndut de diac'

Semnilicalia notal iilorP - ptaci cu montajul variatorului:TS - transfornrator de seParare;AT - autotransfonnator:q. V, - voltmetre feromagnetice;A - arnPennetru leromagnelic;B - sarcina variatorului, bec cu incandescenle'

3. Chestiuni de studiat3.1. Identillcarea schemei de montaj a variatorului gi modul de funcfionare al schemei'3.2. Dirnensionarea schemei variatorului'3.3. Studiul reglajului de putere in cazul schemei cu histerezis'3.4. Studiul l'enomenului de histerezis'3.5.Srudiulreglajuluideputereincazulsclrenreicuhisterezisredus.Datele oblinute din rnltsurilorile de la punctele 3'3-+3.5 se vor trece in tabelul l '

4. Modul de exPerimentare4-1.Identil'icarea scherrrei


34/79

care se va compara cu puterea nominall a becului.cu dasele oblinute se vor teprezenta grafic caracteristica de reglajcaracteristica extemI U, = yQ ).De asemenea se vor reprezenta grafic tensiulile vizuarizare cu ajutorulpentru doutr valori ale potenfiometrului R.creascr din nou qi destul de mult valoarea lui R. Fenomenui de hist"reris poate fi rcantitativ prin diferen{a dintre valorile tensiunii a" la bomele condensatorului in

4'4' Histerezisur de reglaj face ca triacur odat{ amorsat la un unghi a, penanumit{ valoare a potenliometului fi, pentu" iotru fi iartrqi stins complet str fie necesar

amorslrii rriacului (pentru o rezistenfi R = & a potenliometrului oblinut{ prinvalorii rezistenfei porenliometrului ,l? incep&rd de a R_,) gi in momentul stingeriidin nou a triacului (pentnr o valoare R = & a potenliometrului R, > R,).Pentru a observa histerezisul de reglaj se alimenteazl variaiorut cu o tensiuneintermediul AT, convenabiltr ca valoare, lncit histerezisul s{ apartr c6t mai evident. Se pcu Potenliometrul R de la valoarea maxim{ (triacul stins, becul stins) gi se scade valoareaR pind c6nd becul se aprinde qi lumineaztr cu o intensitate minimd. Se noteazi valortensiunii a,' pe condensator. Apoi s creste din nou valoarea potenfiometrului p6nr c&rdse stinge complet qi se mAsoartr noua valoare a tensiunii u..4.5. Schema variatorului cu histerezis redus se ob[ine flc6nd leg{tura nnre punrqi 6 (fig. 4) prin intermediul unui conductor electric. Se vor face alleaqi mtrsurdrise va observa histerezisul redus, adictr lntre pozilia de aprindere qi de stin,potenfiometrului fi esre o diferenf{ mult mai micx dec6t ia cealatia scheml. in ptus

punctul 4.3.

observa cA pentru tensiunea de alimentare a variatorului 220V, intensitatea luminoastreste mai mic{ decit la prima schem{, deci se realizeazd un reglaj mai bun de putere.5. lntreblri recapitulative

5.1. care sunt avantajere reglajului de pulere cu ajutorur schemelor cusemiconductoare ?5.2. Explicali modul de funcfionare al variatorului qi reglajul unghiului de5.3. care este cauza histerezisului de reglai qi cum poate fi el diminuat ?5.4. Explicali formele de undi ale rensiunilor pe triac, pe sarcintr $i pe condensator.5.5' De ce schema nu funclioneaztr penrru un unghi de Lprindere *ui ,ni" a""etI q. q"* se face alegerea rriacului qi care sunt elementele de proteclie din schemd5.7. curentul in cadrul schemelor studiate este deformat, acista ducind laaudi[iilor radio, telecomunicaliilor, etc. ce misuri propunegi pentru diminuareadezavantaj ?

(e)

U, = f(al ATORUL DE TENSTUNE CONTINUA CU TIRISTOR 9l STTNGERECOMANDATAlucrlrll

In cadrul lucrlrii se studiaztr un variator de tensiune continutr cu tiristor gi stingerorrlatA (de tip chopper). Schema electricl a secliunii de forp a variatorului ector' ,ti in fig," t l.utr,


35/79

principal este {.scurtcirflit realizattr cu siguran{e fuzibile ultrarapide. Variatorul este alimentat doredresonrl & prin intermediul filtrului Lt,Ct (100 mH; 1000ttD' Pentrutiristoarelor T, qi T, se folosesc doutr oscilatoare de relaxare cu tranzistoare unijoncfi(TUD. Circuirul lui TUJ I transmite impulsul de comand[ prin transformatorul de impulsi" tiristorului f,, tleci frecvenla acestui circuit oscilant dercrmintr frecvenfa dechopperului gi este reglabill ilin potenliometrul P,. Circuitul \tJJ 2' care transmitede comande prin "TI 2" lui T, este alimentat ln momenhrl ctnd 7i a amorsat, decilncdrcare al lui C, (la sfflrqitul lnclrclrii este comandat [) determintr duratachopperului reglabiltr din &.Bobinele L in serie cu tiristoarele au rolul de limitare a pantei curentului la iconduc[ie.2. Descrierea montajului

Panoul frontal al chopperului este prczentat in figura 4'

scoase pe p*oi frontal. Polaritatea bornelor tensiunii de iegire este inversatl fap deperechi de bome de test.3. Chestiuni de studiat

3. 1. Identifi carea elementelor schemei chopperului'3.2. Studiul comenzii tiristoarelor.3.3. Funclionarea cu sarcini RL.3.4. Limitele de lucru gi reglaj'

KrEIr,6oIr2oaIorooIon, 6 oTLVS O

lmpuls Tl g olmpuls T2 o o':3;is' , o

FRECVDNTA(p, )DURATA(P, )

Fig. 4. Parutul frontal al chopperului.Notaliile de pe panoul frontal corespund cu cele din figurile 3 qi 1. Mlsurarea gi via,*iuii.l in ii,r,p a mfirnilor ." fa6" conectind succesiv sonda osciloscopului la

$*,$u -it)A-r:o-.at().$\r{EsEou.lJl)OOE?4

o:toTriEouB:tirtr

sIqqsb.9qJ

t,t4*;{,t{

:iot

>ot

Fig. 2. Formele de undll la redresorul monofozat cu comutalic lorfatd.Condensatoarelor de stingere Cr2 se incarcA pe frontul crescltor al semiperioadei pozitivo,

ce Cr1 se lnctrrcl pe frontr,rl descrescitor al semiperioadei negative. Cele doutr rezistenle R1 qicircuitul de lnctrrcare au rolul de alimita qocul de curent determinat de incdrclInductivittrlile Lg $ Lr2 au rolul de a reduce panla curentului de desclrcare prin tirirto

UT,

utz

sub valoarea maxim admisib ne(d/arl.*dattr de catalog).Schema este pregtrtitl ln vederea funclionlrii dup{ parcurgerea unei perioade a sursclT = 2Ottts , necesartr inctrrclrii condensatoarelor de stingere.La momentul ar.rr din fig. 2, se comandl amorsarea tiristorului principal { aplicind pc a1un impuls corespunztrtor dat de transformatorul de impuls de pe placa de comanda Tiri&fpolarizat in sens direct, intre in conducfie gi conduce pAni la momentul ar,r, moment lh Q

CIRCUIT DE SARCINN

d{ tiristorul auxiliar 2 . Pe acest interval co.tt- o.t2 tensiunea redresatA este cgdlldin secundarul ransformatorului. 't ra din secundarul transformatorului. x tLa momentul ar.r2 tiristorul auxiliar I intrl in conduclie gi condensatorul C"r se dercu{Co- Ln-Tr-Tr-C,,.Ca urmare, curentul prin calea principaln scade sub valoarea'crmilIll,'Ji :;Tffili ;"'lII:3: derctrrcat compret pq

Ciclul de funcfionare se va relua dupa trecerea tensiunii de alimentare prin zero, prin tnclensatorului de comuuge c, qi intrarea ln conducfie al celui de-al doilea grup al ire,oi oo:le de funclionare se desftrqoartr similar pentnr urmetoarea semiperioadA a tcnsiunii deDiodele 4 qi D4 sunt conectate pentru evitarea scurtcircuitului lnmontajului, care constituie qi alimentarea blocului redresor, pentm obtinerea uneilnsiuni diferenfiarle tl 1.5V, pentnr alimentarea circuitelor integrate. Tensiunea continutr pozitivl de amplitudlrnglabill prin intermediul unui potenliometru se aplictr blocului comparator 2 qi de asemenea bloculrhversor. A doua infiqurare a transformatorului de alimentare furnizeazA o tensiune alternativA faft (


46/79

lormatorului. Dactr acestea nu ar exista, pe durata de conduclie a tiristoarclor principalcrtul se poate lnchide prin diodele montate fti antiparalel (Dt,D1),pun&rd tr scurtcircuit seclormatorului.cu a s-a notat unghiul de comandr qi reprezinti ftrt8rzicrea la comanda der{ ce unghiul de comandtr a cre$te, valoarea medie a tensiunii redresatc scade.iului a se [ace cu ajutorul unui potengiometu conectat pe panoul frontal al convertorului.Tensiunea redresati la mersul tr gol in cazul controlului de fazl * noteaztr cu O do,,leazd pentru sarcina rezistivtr cu relafia:Udo =Udo.cosa t.

0oo =''{ '\ revreznavaloarea medie a tensiunii re&esate la mersul in gol, iar Urea efectivtr a tensiunii din secundaml transformatorului.

Performanlele redresorului se definesc prin caracterisricile de rc$a A4a= f@) laeristicile exteme 0 a = f (i a ) la a=ct qi caracteristicile pe partea de curent altemativ.Caracteristicile pe partea de curent alternativ se rcferl la redresorul privit ca sarcintr alimqre[ea. Tensiunea de alimentare este sinusoidali, instr curentul absorbit de redresorrsoidal. Influen[a redresorului asupra refelei qi caracterizarea regimului deformant carprinurmitorii parametrii:

rea aparenti absorbitl de redresor:,S = Ur .1rrrul de putere al redresonrlui:Pcorq = T)onenta activa a curentului absorbit:DIn=]-

U1'ea fumizati pe partea de curent conlinu:Pa=Ud'Iamentul redresorului:n=hPCalitatea tensiunii redresate se apreciazi prin factorul de ondulalie:&u = fiI, *a"

na k, =%-.t UaSchema funclional{ a blocului de comandtr estb reprezentau in fig. 3 qi cuprindei: blocul de alimentare, blocul redresor, blocul inversor, btocul comparabr f $ 2,re, blocul distribuitor de impulsuri gi blocurile de comandl pentru tiristoare.Blocul de alimentare cuprinde in principal un transformator cu doull lnf$urrri

fiusa montajului care se aplicA unui montaj potenfiometric, oblinAndu-se tensiunea de sincronizarc, ditudine variabiltr (ur) care se aplicl celor dou[ blocwi comparatoare. Modificarea amplitudlniunii de sincronizare se poate face de pe panoul frontal al redresorului cu comutafie fo4atd studkn intermediul acestuia se regleazA durata de conducfie a tiristoarelor principale 71, T2 1i hmedie a tensiunii la ieqirea redresorului.Blocul inversor are in componenli urr circuit furtegrat SA74l lutilizat in montaj ca inversor cficare l.

L,a T4ucdlkrtucdlLa Tl

'f..,,ll}T',:ll',"'Fig.3. Schenafunclionald a blocului de unutndll.

Blocurile compaxatoare I qi 2 compari tensiunea de sincronizare ,ra cu cele doua tensiuni dUio Si U, astfel incet, cand Ui =Ul, oblinem la ieEirea comparatorului I lbrma de undfrg.4 (Uro*l), iar cAnd Uo=U"a oblinem la ieqirea comparatorului 2 forma de undA U**,henuri de impulsuri se aplici prin intermediul unor circuite derivatoare (CD) unui bloc selectclmpulsuri care in func1ie de polaritatea impulsului polarizeazd diodele D, - Dn ti 4 - 4o in dirc(ln invers.Circuitele derivatoare (CD) asigurl pe fiecare tranzi{ie aplicati la intrue impulsuri pozitivc re de druati r = RC.Blocurile de comandtr conlin in principal un rnontaj Darlington qi un transformatol;,,1lsuri, care are secundarul conectat prin intermediul unei diode la grila qi respectiv caKiillrului respectiv. Func[ionarea acestui bloc consttr in saturarea Darlington-ului in momentul cfilsul fumizat de circuitul de derivare deschide dioda de pe aceeaqi cale (polariztnd-o dtn{lormatonrl de impulsuri fiind parcurs de un cwent prin inflqurarea primarl gi deci oblinarcfl

a unui impuls ln lnftrgurarea secundari pentru comanda tiristorului respGctiv (vozl ancn l). 'rI

D1

D4

t

LrT2

I[,1Tabelul l,

3.4. Caracteristicile redresorului pe partea de curent alternativ gi regimul deformau:l. Datelr3 din masuratori la punctele 33,3:4 qi rezultatele calculelor se vortreci in |btut 2.


47/79

u erpt

u onpz

U oatu oaZU oar

l,i.*,*-_-_-_+_+___D,n_i l_ otot

Fig.4. Formcle dc undll tn cadrul blocului dc comandll.escrierea montajului

Se va executa montajul din lig. 5.

Fig. 5. Schenw de montaj pentru studiul rcdresorului cu comutalic forlatd.In cadrul montajului s-au ftcut urmatoarele notalii: 11- ampcrmetru)rmetru magnetoelectric; V1, V2- voltmetru feromagnetic; Z3- voltmetrunetru electrodinamic; R- reosrat; DT- divizor de tensiune; O.SC- osciloscop.

restiuni de studiat3.1. Modul de funclionare al schemei de comandl. Formele de undl.3.2. Caracteristicile de reglaj ale redresonrlui 0 6 = f @) qi f=cr penru sarcinle oblinute din mtrsurtrtori qi rezultatele calculelor se vor trece in rabelul l.3.3. Caracteristicile exteme O a = f d a ) la o =cr. penru sarcinl rezistiv{"

Mlrimi mesurate Mkimi calculate

Tabelul2.

de experimentare4.1 Av6nd ln vedere cele expuse la punctul l, se va explicita modul de funclionare qi formcl

aferente pentru fiecare bloc din schema funclionall a blocului de comandi. Se vor trasa pmilimetricA formele de undtr din cadrul blocului de comandi.4.2 Caracteristicile de reglaj7ao=/(a) se vor ridica numai pentru sarcinl rezistivl, la ude sarcintr c0t mai mic posibil pentru a avea in redresor clderi de tensiune cdt mai mici. De4 curentul prin circuitul de sarcinl trebuie sf, fie menlinut constant.Pentru diferite valori'ale unghiului de comandl ct, cuprinse intre 0' qi 90' electrice, reglablpotenliometrul aflat pe panoul frontal al redresorului, se citesc voltnretrele Vt, Vy tensiunea 0

transformatorului (cu ajutorul osciloscopului) qi ampermetrul /2. Unghiul de comlt(la osciloscop ln ms, ftrc6ndu-se apoi conversia in grade electrice, avlnd in vedere cA U21

L[a de 50 Hz.Se vor reprezenta grafic pentru dou{ valori ale unghiului q, tensiunea din Y-qqAil;til;pl-ririio-r 11(th,')qi tensiunea redresatl ar. Se va explica foi, Ilrfii pe tiristor. Se vor reprezenta grafic caracteristicile de reglaj.4.3. Caracteristicile externe Ad = f(I), se ridicl variind curentul de sarcinl 14 qi

vu6l\J =:-tua

u.d

unghiul de comand4. Mtrsuritorile oblinute se trec in tabelul 2, mai intii Pentru ode comandtr qi apoi pentru o alt{ valoare. Se va consideta at= 4.i,,. Se Yor

orr=++

= U t.It

caracteristicile exteme.

4.4 Pentru a se evidenlia in plus caracteristicile redresorului pe prtea de curent altemativl;;;;;;; p;=-O,io "on*^L p"n* 4 valori ale unghiului a, variind *".:l] 1^y:1j-- ------,.A.- dDaratele. Dut"l" ," trec ln Bbelul 2. Calculetel se fac cu relaliile 2 + 5' Se Ya reprezcnta,ir,r"riru formete rcnsiunii gi curentului pe partea de curent altem TIrR? Tr0-' GTt

sr,


48/79

7i;:-i;;rului.ebtrri recaPitulative5.lExplicalimoduldefuncfionarealredresoruluicucomuta[iefor|at6qialurain fig.2.5.2 Care sunt cauzele care determintr alura crescetoaro a caracteri

Ionescu, F. Si Altii - Convertoare Statice de Putere - Indrumar de Laborator

Documents

Transcript of Ionescu, F. Si Altii - Convertoare Statice de Putere - Indrumar de Laborator