wyklad ene, Kryptografia
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Konspekt jest współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
w projekcie:
"Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń
- zintegrowany rozwój Politechniki Łódzkiej zarządzanie Uczelnią,
nowoczesna oferta edukacyjna
i wzmacniania zdolności do zatrudniania,
także osób niepełnosprawnych".
Konspekt
Energoelektronika
Wojciech Błasiński
Spis treści:
1.
Wstęp do energoelektroniki
2.
Właściwości łączników energoelektronicznych
3.
Jednopulsowy prostownik niesterowany
4.
Dwupulsowy prostownik sterowny
5.
Trójfazowy, mostkowy prostownik sterowany
6.
Przekształtniki podwójne
7.
Sterowniki napięcia przemiennego
8.
Bezpośrednie przemienniki częstotliwości
9.
Przerywacz prądu stałego do sterowania prędkości obrotowej silnika obcowzbudnego
10.
Zasilacz impulsowy dławikowy
11.
Zasilacz impulsowy z przepływem bezpośrednim
12.
Falowniki, jednofazowy falownik napięcia
13.
Trójfazowy falownik napięcia
14.
Trójfazowy falownik prądu z diodami odcinającymi
Literatura
Energoelektronika jest działem elektrotechniki obejmującym zagadnienia związane z
przetwarzaniem i sterowaniem energii elektrycznej przy pomocy urządzeń zwanych
przekształtnikami. Źródłem energii elektrycznej jest najczęściej sieć przemysłowa prądu
przemiennego, ale mogą to być także inne źródła np: generator wiatrowy, bateria akumulatorów,
bateria fotoogniw itp. Energia elektryczna ze źródła powinna być przekształcona w taki sposób,
aby dopasować jej parametry do odbiornika. Przy zastosowaniu przekształtników można energię
elektryczną jednego rodzaju, charakteryzującą się liczbą faz m
1
, częstotliwością f
1
i napięciem u
1
,
przekształcić w energię elektryczną drugiego rodzaju o liczbie faz m
2
, częstotliwości f
2
i napięciu
u
2
, Rys. 1.1.
Rys. 1.1. Podstawowe parametry charakteryzujące wejściową i wyjściową energię
elektryczną przekształtnika.
Podstawowe części przekształtnika to:
•
transformator przekształtnikowy (nie zawsze stosowany) łączący
przekształtnik z siecią zasilającą,
•
obwód prądowy przekształtnika (obwód mocy),
•
obwody sterowania przekształtnika,
•
obwody pomiarowe i pomocnicze.
Historycznie pierwszymi były przekształtniki elektromaszynowe, w których przekształcanie
energii elektrycznej odbywało się za pośrednictwem energii mechanicznej. Obecnie stosowane są
przekształtniki energoelektroniczne. Podstawowymi elementami obwodu prądowego
przekształtnika energoelektronicznego są półprzewodnikowe przyrządy mocy.
Przekształcanie energii elektrycznej w przekształtnikach opiera się na zjawisku komutacji
tj. na procesie przełączania prądu obciążenia pomiędzy wybranymi częściami obwodu
przekształtnika. Wykorzystywane są przy tym właściwości przyrządów półprzewodnikowych
pracujących jako łączniki. Zjawisko komutacji polega na tym, że łącznik w jednej gałęzi
przekształtnika przestaje przewodzić prąd, a łącznik w innej gałęzi przekształtnika ten prąd
przejmuje.
1. Wstęp do energoelektroniki
Rys. 1.2. Podstawowe części przekształtnika.
Ze względu na proces komutacji przekształtniki można podzielić na:
•
przekształtniki z komutacją naturalną (zewnętrzną, sieciową), w których
komutacja jest powodowana przez zewnętrzną sieć zasilającą prądu przemiennego ( niekiedy
źródłem komutacji może być odbiornik),
•
przekształtniki z komutacją wymuszoną (wewnętrzną), w których proces
komutacji jest realizowany za pomocą elementów wchodzących w skład przekształtnika.
Ze względu na postać przetwarzanej energii przekształtniki można podzielić na:
•
przekształtniki prądu przemiennego na prąd stały, AC-DC, prostowniki,
•
przekształtniki prądu przemiennego na prąd przemienny, AC-AC, przemienniki
częstotliwości
•
przekształtniki prądu stałego na prąd stały, DC-DC, zasilacze impulsowe,
•
przekształtniki prądu stałego na prąd przemienny, DC-AC, falowniki.
Prostowniki
można podzielić na dwie grupy:
•
niesterowane
, dla których u
2
=const,
•
sterowane
, u
2
=var.
Obie grupy prostowników można podzielić na jednofazowe (jednopulsowe, dwupulsowe,
mostkowe), trójfazowe (gwiazdowe i mostkowe) oraz wielofazowe. Prostowniki są układami o
komutacji sieciowej. W prostownikach niesterowanych jako przyrządy półprzewodnikowe stosuje
się diody, prostowniki te nie wymagają układów sterowania. Energia elektryczna przepływa
wyłącznie od sieci AC do obwodu DC. W prostownikach sterowanych jako przyrządy
półprzewodnikowe są stosowane tyrystory. Możliwy jest przepływ energii od źródła AC do
odbiornika DC (prostownik) lub od odbiornika DC do źródła AC (falownik sieciowzbudny).
Przekształtniki AC-AC
, przekształtniki prądu przemiennego są także układami o
komutacji sieciowej. Wyróżnia się dwie grupy układów :
•
bezpośrednie przemienniki częstotliwości
(cyklokonwertory), o zmiennej
częstotliwości i napięciu wyjściowym f
1
>
f
2
, u
1
≥
u
2
, są stosowane w regulowanych napędach
prądu przemiennego dużych mocy, umożliwiają dwukierunkowy przepływ energii,
•
sterowniki napięcia przemiennego
, o częstotliwości wyjściowej równej
częstotliwości wejściowej f
1
=f
2
, ale o sterowanym napięciu wyjściowym u
2
=var. Stosowane
powszechnie w układach jednofazowych i trójfazowych.
Przekształtniki DC-DC
są układami o komutacji wewnętrznej, przekształtniki
impulsowe prądu (napięcia) stałego obejmują kilka grup układów, najważniejsze to
dławikowe i
transformatorowe zasilacze prądu stałego.
Przekształtniki DC-AC
, falowniki, to układy o komutacji wewnętrznej umożliwiające
sterowanie częstotliwości i napięcia wyjściowego f
2
=var, u
2
=var
Mogą być zasilane ze źródła
napięcia stałego (falowniki napięcia) lub ze źródła prądu stałego ( falowniki prądu). Przez
połączenie falownika z prostownikiem uzyskuje się pośredni przemiennik częstotliwości.
Powszechne zastosowanie tych układów (trójfazowych) to sterowanie prędkości obrotowej
silników prądu przemiennego.
W niniejszym opracowaniu przedstawiono opis obwodów prądowych wybranych układów
przekształtników. Liczna i dostępna literatura dotycząca energoelektroniki pozwala na
uzupełnienie przedstawionych wiadomości o inne układy przekształtników oraz zagadnienia z nimi
związane.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]