Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    1/12

     UNIVERSITATEA “LUCIAN BLAGA” SIBIU

    FACULTATEA DE INGINERIE

    REFERAT LA DISCIPLINA ELECTRONICĂ DE PUTERE I

    Interacţiunea redre!r"arcin#$redre!r"reţea

    C!!rd!nat!r%

    S&!'(at)a*+i " T,r,- Francic

     

    STUDENT% S.#*n#cean Critina /#d#*ina

      SEC0IA% ELECTRO/ECANICĂ

      GRUPA%12342

     

     ANUL UNIVERSITAR 2531"2536

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    2/12

    INTERAC0IUNEA REDRESOR SARCINĂ$ REDRESOR RE0EAIntr!ducere

    Redresorul se intercalează între reţeaua alternativă şi sarcină.Din punct de vedere al reţelei, este un receptor neliniar alimentat cu tensiuni sinusoidale;

    el absoarbe curenţi nesinusoidali, jucând deci rolul de generator de armonici de curent pentruretea.

    Pentru sarcină, redresorul este o sursă de tensiune, dar o sursă imperectă, căci elurnizeaza o tensiune ondulată, determinând un curent ondulat .

    Perormanţele unui redresor din punct de vedere al sarcinii sunt apreciate prin!• calitatea tensiunii urnizate;• comportarea în caz de scurtcircuit;•  puterea aparentă de calcul a transormatorului şi actorul de putere

    secundar."nluenţa redresorului asupra reţelei este cunoscută, dacă se determina valorile eective şi

    continutul armonicilor curenţilor absorbiti, precum şi deazajele lor in raport cu tensiunilesinusoidale ale reţelei.

    C!nideraţii te!retice

    37 Pu*aţii*e teniunii redreate

    Pentru o sarcină normală şi un ung#i de comandă $ nul, tensiunea în gol a unui redresor ud0  este ormată din p segrnente de sinusoidă pe o perioada T a tensiuni reţelei %ig. &.&' şivaloarea sa medie este dată de relaţia %&'.

    Ú d 0=Û   p

    π  sin

     π 

     p(1.1)

    Fi873737 Teniunea 9n 8!*a unui redre!r:;

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    3/12

      )actorul de ormă  )!f  F =

     X ´ X 

    (1.2)

    • )actorul de modulaţie  *! f  M = X ´ X =√  X 

    2− ´ X 2

    ´ X =√(

     X ´ X )

    2

    −1=√ f  M 2 −1 (1.3)

    +abelul &.& )actorul de ormă. & - &) F &,/0 &,&& &,1&0 &,11122 &,1111/-

    +abelul &. )actorul de modulaţie. & - &) / &,& 1,32 1,&20 1,13 1,1&1

    +abelul &.- 4alori ale raportuluiÛ n

    Ú d0

    n4. 2 1 > 32 1,0 ( ( (- ( 1,/ ( (3 1.&-- ( ( (/ ( ( ( ( 1.1/0 1,1/0 1.1/0 (0 ( ( ( (2 1.1-&0 ( ( (5 ( 1,1/ ( (

    &1 1,11 ( ( (&& ( ( ( (& 1,1&-52 1,1&-52 1,1&-52 1,1&-52

    +abelele &.&, &. şi &.- duc la următoarele concluzii!• cu cât p este mai mare, cu atât  ) este mai aproape de valoarea & şi  * este mai scazut,

    calitatea tensiunii redresate este deci mai buna.• e6istenţa unei armonici de un anumit ordin este impusă de sc#ema de redresare. 4aloarea

    de vâr a armonicii este independentă de sc#ema de redresare şi este impusa de ordinul armonicii7n cazul in care α≠0, tensiunea redresată în gol este data in ig. &.

     ANUL UNIVERSITAR 2531"2536

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    4/12

    Fi87372 Teniunea redrea 9n 8!* :;?5=

    )actorul de ormă este!

    f  F =U dα 

    Ú dα = √ 12 +   p4 π  sin 2 π  p   cos2α 

     pπ  sin π 

     p cos2α 

    (1.4)

    8urbele f  F (α), Pentru diverse valori ale lui p sunt arătate în ig &.-.

    Fi87371 Cur(e*e  f F (α).

    9e observă  ) creşte cu $ , calitatea tensiunii devenind deci din ce în ce mai slabă. Dacă pcreste, actorul de ormă f  F  deci şi tensiunea redresată se îmbunătăţeste. 7n practică, redresorul nu

    uncţionează în gol, ci cu curenţi de sarcină  ́I  d , ung#iul de comutaţie : neiind neglijabil. "n

    acest caz, pentru $1, :1 alura tensiunii redresate este prezentată în ig. &.3.

     ANUL UNIVERSITAR 2531"2536

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    5/12

    Fi87376 Teniunea redreat# .entru ;?5$ @?57

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    6/12

    9e pot trasa curbele Ú d /U d0 ( Ú 

    1/ Ú d 0) , luând ca parametru ú μ %ig.&., &.0, &.2'.

    Din aceste curbe reiese amplitudinea primei armonici.8reşterea lui p îmbunătăţeşte calitatea tensiunii redresate urnizate.

    Fi8737>Ú d /U d0 ( Ú 1/ Ú d 0)

    .entru .

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    7/12

    Fi8737 Ú d /U d0 ( Ú 

    1/ Ú d 0)  .entru .

    27 Curenţii a(!r(iţi de *a reţea

    Redresorul este alimentat cu tensiuni sinusoidale, dar curentii absorbiti suntnesinusoidali. >rmonicile de curent injectate în reţea provoacă perturbaţii ca!

    • intererenţe cu reţelele de teleonie şi televiziune;• eecte negative asupra unţionării altor sarcini! maşini electrice %aparitia unor cupluri

     parazite, a pierderilor suplimentare', ec#ipamente de iluminat %îmbatranire prematură',

    ec#ipamente de comandă %erori de comandă', ec#ipamente de măsurare %erori demăsurare';

    •  posibilitatea apariţiei de rezonanţe paralel in reţea.Pentru redresoarele triazate metoda energetică este o metodă generală simplă, care

     permite trasarea ormei curenţilor primari în următoarele ipoteze!• curentul primar nu are componenta de curent continuu!

    ∫0

    2π 

    i p dt =0 (2.1)

    • dacă primarul este în stea, suma curenţilor primari este nulă!

    i p1+i p2+i p3=0(2.2)

    • dacă este în triung#i, suma tensiunilor de linie este nulă!u pi+u p2+u p3=0 (2.3)

    • se neglijează curentul de magnetizare al transormatorului;

    • sarcina redresorului este o sarcină normal (ωL≫ R) ;

     ANUL UNIVERSITAR 2531"2536

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    8/12

    • comutaţia este instantanee %ideală,=? @1'.Redresorul prezentat în ig..&a, este caracterizat prin indicele de pulsaţie p şi ung#iul intern

    δ  , care reprezintă ung#iul minim între tensiunea de ază şi tensiunea redresată %ig.&.b,c,d'.

    +ensiunile de alimentare sunt!

    u P10=^U  P sinωt ; u P20=

    ^U  P sin

    (ωt −

    2π 3 )

    ; u P30=^U  P sin

    (ω−

    4π 3 )(

    2.4)

    +ensiunea redresată pentru intervalul (ωt 1 , ωt 2 )=∆ ωt =2 π 

     p  este :

    ud=Û  sin (ωt −δ )(2.5)

     

    Fi87273 Deter'inarea curentu*ui a(!r(it$ 'et!da ener8etic#7

    Pentru a obţine curenţii din primar, nu este necesar sa se determine intervalele ∆ ωt   

     prin prezentarea tensiunilor redresate ig. .&.c, ci se poate aplica procedeul urmator!• se trasează sinusoida au6iliară de amplitudine ?.

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    9/12

    Fi87272 Re.re&entarea cur(ei curentu*ui .ri'ar de )aDacă se neglijează curentul de magnetizare şi pierderile prin redresor pentru

     μ=0 ( Ú d= Ú d  0)

    ,"& se determină din egalitatea între puterea aparentă a undamentalei 9& şi puterea

     Pd0= Ú d0 ́I d  urnizată de redresor.

    •  pentru redresoarele monoazate cu 9& dată de relaţiaS

    1=U  P I 1

    S1=U  P I 1= Pd 0= Ú d0 ´ I d ⇒ I 1=

    Ú d0 ´ I dU  P

    = Pd  0

    U  P(2.6)

    •  pentru resresoarele triazate, cu 9& dat de relaţiaS

    1=3U  P I 1

    S1=3U  P I 1= Pd 0= Ú d 0 ´ I d ⇒ I 1= Ú d

     0 ´ I d3U  P

    =   P d03U  P

    (2.7)

    Puterea pe partea de curent continuu este! Pd= Ú d I d= Ú d0 (!sα −ú μ ) ́I d(2.8)

    Puterea absorbită pentru redresoarele monoazate şi redresoarele triazate! P=U  P I 1 !s"1 (2.9 )

     P=3U  P I 1 !s"1 (2.10 )

    17 C!nideratii au.ra .uteri*!r a(!r(ite+eoretic, se consideră că redresoarele sunt alimentate cu tensiuni alternative

    sinusoidale, deoarece puterea de scurtcircuit a reţelei este mult mai importantă decât cea aconvertorului. 8urenţii absorbiţi sunt nesinusoidali.

     ANUL UNIVERSITAR 2531"2536

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    10/12

    Dacă se consideră comutaţia instantanee :@1, atunci!•  pentru redresoarele monoazate!

     P=U  P I 1 !s"1=U  PÚ d! I d

    U  P!sα = Ú d 0 I d !sα = Ú dα  ́I d(3.1)

    #=U  P I 1 sin"1=U  P Ú d! I d

    U  Psinα = Ú d0 I d sinα (3.2)

    •  pentru redresoare triazate!

     P=3U  P I 1 !s"1=3U  PÚ d! I d

    U  P!sα = Ú d0 I d !sα = Ú dα ´ I d (3.3)

    #=3U  P I 1 sin"1=3U  PÚ d! I d

    U  Psinα = Ú d 0 I d sinα (3.4)

    )orma relaţiilor pentru P şi A indica aptul că legea P

    Ú d0´ I d (

      #1

    Ú d  0´ I d )  poate i

    reprezentată de o diagrama circulara ig. -.&.

    9e observă că puterea activa P este proportionala cu tensiunea în gol Ú dα  la bornele

    redresorului comandat.

    Fi87173 Dia8ra'a circu*ar a unui redre!r c!'andat @

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    11/12

    Diagrama circulară arată cum variază P şi A la curent de sarcină  ́I d @constant. 9e

    observă că în acest caz S1=√  P2+#

    1

    2

     este constant. 8ând $ variaza de la 00

     la 1500

    ,

     punctul > se deplasează pe cerc între punctele B şi 8. Punctul B $@1 corespunde redresoarelor

    necomandate.

    67 C!nc*u&ii

    Redresoarele sunt practic convertoarele cele mai raspândite. 9tudiul lor, ăcut in acestcapitol ne permite să tragem următoarele concluzii!

    •  perormantele redresorului din punct de vedere al calitaţii ormelor de undă

    absorbite %sarcină pentru reţea' şi eliberate la ieşire %sursă pentru receptor' sunt cuatât mai bune cu cât  p este mai mare.

    • dintre cele doua sc#eme de redresare monoazata P %*' şi PD %B', a doua

    este net superioara. P %*' nu va i utilizat decat ( pentru tensiuni Ú dn  

    scazute şi pentru curenţi nominali  ́I dn   de valoare mare.

    • dintre sc#emele de redresare triazată cu p=6, cele mai bune sunt redresoarele în

     punte PD-, 9-(B. Redresorul în stea dublă cu B") va i utilizat în locul

    redresoarelor în punte pentru valori scăzute ale tensiunii Ú dn  şi pentru curenţi

    nominali´ I dn  de valoare mare.

    • dacă este nevoie de un redresor cu p=12, se utilizeaza un PD- şi un 9- montate în

    serie sau în paralel, în uncţie de caracteristicile nominale ale sarcinii.•  daca receptorul nu trebuie să uncţioneze decât în primul cadran al planului

    ( Ú d , ´ I d )  atunci se alege alimentarea printr(o punte semicomandată %mi6tă'.

    •  se poate reduce puterea relativă absorbită, de un redresor comandat substituindu(l

     printr(un ansamblu de doua sau mai multe redresoare de acelaşi tip, comandate

    secvential.

    Bi(*i!8ra)ie% ANUL UNIVERSITAR 2531"2536

  • 8/18/2019 Interactiunea Redresor Sarcina,Redresor Retea

    12/12

    &."onescu, ). si altii ( (88 cu modulare in durata a "mpulsurilor -.Popescu,4. (