Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    1/14

    Redresor trifazat in punte complet comandata, cu tiristoare

    Post #1 - EM - emil.matei.ro - 15.03.2007 23:59:

    Pentru inceput, date mai amanuntite despre tiristoarele mentionate, care s-au fabricat la IPRSBaneasa:

    Tensiunea de varf in stare de conductie VTM in functie de curentul de varf in stare de conductie:

    Puterea maxima disipata Pmax in functie de curentul mediu redresat Io pentru diferite unghiuri deconductie (montaj monofazat 50Hz:

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    2/14

    Puterea maxima disipata Pmax in functie de curentul mediu redresat Io pentru diferite unghiuri deconductie (frecventa 50Hz:

    Curentul mediu redresat Io in functie de temperatura capsulei Tc pentru diferite unghiuri deconductie:

    Curentul mediu redresat Io in functie de temperatura capsulei Tc pentru diferite unghiuri deconductie:

    Corelatia intre puterea maxima disipata Pmax si temperaturile maxime admisibile Tc si Tamb:

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    3/14

    Impedanta termica tranzitorie Zth(t) in functie de timp, pentru dispozitivul singular sau montat peradiator:

    Tensiunea directa de varf de poarta VFGM functie de curentul direct de varf de poarta IFGM:

    In ultima diagrama se pot vedea cerintele impulsurilor de comanda pe grila. Probabil DCGul realizat dedvs nu poate asigura acesti parametri (mai pretentiosi comparativ cu tiristoarele de 4A, la care spunetica e OK). Va invit sa postati schema in stadiul actual, in special configuratia iesirilor DCG si dateletransformatoarelor de impuls utilizate, cu precizarea tensiunilor de alimentare, eventual oscilogrameleimpulsurilor. Folositi impulsuri singulare, ori trenuri de impulsuri? Ce amplificatoare folositi dupaiesirile din BA145?

    Post #2 - Biro Alpar - 16.03.2007 16:11:

    Atasat va trimit schema cu specificatia ca rezistentele din colectorul driverelor sunt de 44 ohmi ptT209K sau 200 ohmi pt Th de 4A.transformatoarele de impuls au cate 100 spire pe ferita E+E de 20mm folosite in sursele de calculator in comanda tranzistoarelor de putere.Grupele RC dintre A-K lipsec din cauza ca nu am avut datele tiristoarelor -nu stiu daca si aceata poatefi cauza problemei ?!O alta observatie ar fi faptul ca din greseala am proiectat cablajul astfel incat rez.de 1,5 Kohmi de pepinul 15 al integratului vine pe +15V si nu pe -15V ,dar incercind sa-l pun la locul lui s-au dat peste

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    4/14

    cap defazajele impulsurilor de comanda ,astfel incat char si in conexiune in monofazat,la 0V pe pinul 8curentul anodic a fost maxim, asa ca l-am lasat pe +15 si se pare ca asa ii place.

    Post #3 - Biro Alpar - 16.03.2007 19:50:

    Se pare ca am descoperit o greseala fatala:la tiristoarele de putere am inversat canalele de semnalcare vin de la pinii 10 cu cele de la 14.aceasta ar explica faptul ca nu mi-au desdchis tiristoarele.Luniam sa fac o proba si va dau o veste.Daca asa e,ramane de depistat doar problema cu regimul tranzitoriu.Multumesc pentru datele tiristoarelorBiro Alpar

    Post #4 - EM - emil.matei.ro - 16.03.2007 23:59:

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    5/14

    Releul din schema de mai jos cupleaza la alimentarea partii de comanda, cu o mica temporizare, dupastabilirea tensiunilor in partea de forta, deblocand impulsurile comanda ale tiristoarelor. E un reed de12V alimentat din +24V (la fel ca transformatoarele de impuls), printr-o rezistenta si avand in paralelun electrolitic de 22uF.La oprire, blocheaza din nou impulsurile de comanda. E o rezolvare eficienta a problemelor de regimtranzitoriu, pe care am vazut-o in multe echipamente industriale.

    In ce priveste comanda pe grile, fiind vorba de tiristoare de putere, e de preferat alimentarea etajuluiamplificator de impulsuri cu 20...24V (nu cu 15V). Oricum aceasta tensune, nestabilizata, e disponibilala intrarea in stabilizatorul de +15VIn plus, in schema propusa, pt comanda nu se folosesc impulsurile asa cum le livreaza BAA145, citrenuri de impulsuri generate de un oscilator, care chopeaza impulsurile date de BAA145, procedeulfiind mult mai eficient.Schema e dintr-o instalatie industriala foarte fiabila, pe care am experimentat-o in timp in multevariante. Desigur, in locul astabilului cu tranzistori se poate pune un 555, circuite CMOS, etc.etc.

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    6/14

    Am redesenat si schema tipica de aplicatie in trifazat a circuitului integrat BAA145, asa cum eprezentata in catalog:

    Post #5 - EM - emil.matei.ro - 17.03.2007 18:45:

    Acelasi procedeu, comanda cu trenuri de impulsuri, foloseste si un montaj prezentat pe acest site, inarticolu l"Circuite cu tiristoare in echipamente de sudare electrica prin presiune" O parte dindinschema, redesenata pentru a evidentia circuitele mentionate, este urmatoarea:

    Dupa cum se vede in schema de mai sus, trenurile de impulsuri sunt generate de un inversor CMOSde tip 40106, perioada semnalului generat la pinul 2 fiind de circa 100 microsecunde (ceea ce

    http://www.emil.matei.ro/scr.phphttp://www.emil.matei.ro/scr.phphttp://www.emil.matei.ro/scr.phphttp://www.emil.matei.ro/img/uaa145_1.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/uaa145_1.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/uaa145_1.pnghttp://www.emil.matei.ro/scr.php
  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    7/14

    inseamna o frecventa de 10KHz). Impulsurile au latime de 10 microsecunde (cam o zecime dinperioada).Vedeti ca la articolul mentionat sunt date si formele de unda vizualizate cu osciloscopul.Amplificatorul, cu tranzistor Darlington BD679 e alimentat cu 18V nestabilizat.Transformatorul de impuls e pe miez de tole de ferosiliciu de 1cmp iar infasurarile au cate 100spire de0.3mm CuET2, cu izolatii serioase din novolit (carton presat cu folie poliesterica - PES).

    Post #6 - Biro Alpar - 19.03.2007 08:47:

    Din pacate din verificarile facute la conexiuni, totul a fost in regula.Am rezolvat si problema punctului de conexiune la -15V.La o valoare a rezistentelor pe pinul 7 de 150Kohm si-au revenit fazele impulsurilor la normal cu rezistenta de 1.5 Kohm conectata la locui lui.0V lacomanda corespude la 180 grade al impulsului iar la cca 8V impulsul aunge la O grade.Am facut insa urmatorul experiment:Am vrut sa verific daca tiristoarele lucreaza si pe alternantanegativa in monofazat.Am inversat anodul cu catodul si am comandat poarta de pe iesirea 10.Inaceasta conexiune TIC106 a lucrat,iar T209K nu. Se pare ca la valoarea rezistentei de limitare de 44Omi, curentul de c-da era la limita iar capacitatea parazita intre catod si grila in conexiunea respectivami-a anulat curentul de c-da.Am micsorat rezistenta la 22ohmi si s-a rezolvat problema, tiristorul a inceput sa lucreze si pealternanta negativa. Am sperat ca s-a rezovat problema de tot....la proba in trifazat am constatat ca nu s-a schimbat nimic, puntea nu scoate nici o tensiune si dincand in cand sar sugurantele de pe faze.Eu nu mai am nici o ideeDvs.aveti ?

    Post #7 - EM - emil.matei.ro - 19.03.2007 22:45:

    In aceasta etapa, cred ca doua sunt problemele montajului:1-problema de sincronizare2-impuls de comanda prea anemic pt deschiderea tiristoarelor de putere, ori saturarea miezului trafoimpuls.

    In schema dvs (Post #2 - BA - 16.03.2007 16:11:), ati lasat in aer pinii 15 de la toate cele 3integrate. La aplicatii in trifazic acesti 3 pini trebuie legati toti impreuna, iar punctul comun vine

    conectat la -15V prin rezistenta de 1K5. La randul lor, pinii 16 sunt deasemenea conectati impreuna,asa cum corect ati desenat in schema mentionata.Daca va uitati in datasheet la schema interna a integratului, la acesti pini sunt conectate diodele zenerinterne Z4 respectiv Z3. Facand in exterior cele 2 grupari prin care puneti paralel cate 3 pini, zenerelevor apare in paralel astfel ca tensiunea de referinta va fi dictata de zenerul cu tensiunea cea mai mica,acesta fortand potentialul la valoarea respectiva pt toate trei integratele, asigurandu-se astfel o bunasimetrie a fazei celor trei impulsuri. In acest fel, condensatoarele care vin la pinii 7, vor fi incarcate sidescarcate la acelasi nivel de tensiune pe cele 3 canale. In plus, pentru a obtine o buna simetrie afazarii impulsurilor trebuie sa imperecheati componentele R, C care vin la pin 7, ca sa aveti constantede timp identice.

    Referitor la proba cu trifazat, CE SARCINI ATI PUS LA IESIRE ???Eventual trimiteti o schema bloc cu montajul de test. Faceti testele alimentand montajul printr-untrafo trifazic de separare, sau, daca nu aveti, folositi 3 transformatoare monofazate legate corect

    (important pt cele 3 semnale de sincronizare). Asta ca sa puteti face teste cu vizualizare pe osciloscop. Post #8 - Biro Alpar - 20.03.2007 09:01:

    Pinii 15 doar pe schema au ramas in aer, practic sunt conform schemei de aplicatie.In schema de comanda a trafurilor de impuls am facut urmatoarele modificari:Am pus primarul trafuluide impuls in colectori cu diode de protectie in paralel,cu rezistenta de limitare de 22 ohmi am pus inparalel un condensator de 22uF si am alimentat aceste circuite de pe +18 V nestabilizat. Astfel amobtinut la iesiri pe o sarcina de 47 ohmi un impuls de aproape dreptunghiular cu palierul superiorcazator cu aplitudine de 12V,durata impulsului fiind reglat la 0.2 ms din grupul RC de pe pinul 11 de

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    8/14

    33nF resp 10 Kohmi.Nu stiu daca are senns marirea impulsului de comanda cu trenuri de impulsuri avand in vedere faptulca in conexiune monifazata mi-au lucrat chiar si cu impulsuri mult mai anemice.Sarcinna in test e 200W (2 becuri de 100W), dar am incercat si cu un radiator de 2 KW insa fara niciun rezultat. In trifazat inca nu am avut posibilitate de a pune osciloscopul,dar in monofazat toate cele3 circuite se comporta identic, iar dupa cum v-am amintit, cu TIC106 schema functioneaza ireprosabilsi in punte trifazata. O observatie interesanrta : in monofazat,masurand cu osciloscopul semnalul intrecatod si grila la tiristoarele de putere,acesta e un salt de tensiune care apare in momentul aparitieiimpulsului de comanda si revine la 0 numai dupa disparitia curentului anodic; o fi avand grila asa ocapacitate parazita ?

    Post #9 - Biro Alpar - 21.03.2007 08:44:

    Facand proba in varianta semicomandata, (cu cate 3 tiristoare suntate cu diode) schema a functionatpe ambele alternante.Deci a ramas problema sincronizarii intre faze.Mi-am dat seama ca trebuie saintercalez intre iesirile integratelor si intrarile amplificatoarelor de impuls o matrice cu diode, care saasigure in momentul deschiderii alternantei pozitive pe o faza deschiderea alternantei negative pe oalta faza s.a.m.d. ,altfel nu poate sa se inchida circuitul pe sarcina.Nici succesiunea fazelor nu esteindiferenta, este dictata de matrice. Am mai facut cateva modificari: si anume am pus cate uncondensator de 100 nF intre pinii 6 ai integratelor si +15V, ca in momentul alimentarii circuitelor sa seinhibe impulsurile la iesie pana cand se incarca condensatorii (pinul 6 la +15V inhiba impulsurile), inplus am pus un intrerupator in serie cu alimentarea amplificatoarelor de impuls.Chiar si asa am patitcand succesiunea fazelor nu era in regula sa-mi sara sigurantele de pe doua faze.Am aflat ca la

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    9/14

    tiristoarele mari, curentul anodic dispare intarziat fata de trecerea prin 0 spre negativ a fazei.Daca inacest interval de timp un alt tiristor de pe o alta faza primeste comanda sau e deja deschis, seproduce scurtcircuit intre faze.Problema asta urmeaza s-o studiez.

    Post #10 - Cristea Sabin - 12.04.2007 14:32:

    SINT INGINER ELECTRONIST SI AM O MARE EXPERIENTA IN PROIECTAREA REDRESOARELORTRIFAZATE COMPLET COMANTDATE. LA O PRIMA OBSERVATIE A SCHEMEI REZISTENTELE DE 10K DELA PINUL 2 TREBUIE SA FIE DE 120K PENTRU A ASIGURA RAMPA DE TENSIUNE DE 10 MS.

    Post #11 - Cristea Sabin - 12.04.2007 14:48:

    SINCRONIZARILE PT. CELE TREI INTEGRATE UAA145 SINT GRESITE. PUTETI FOLOSI SINCRONIZAREAFATA DE MASA NUMAI IN MONOFAZAT. IN TRIZAZAT TREBUIE FOLOSIT UN SISTEM CU IZOLAREPENTRU SINCRONIZARE. ... SCHEMA DE COMANTA PENTRU UN SISTEM TRIFAZAT IN CARE ESTENECESARA SI O DEFAZARE A SISTEMULUI DE SINCRONIZARE(SINCRONIZAREA SE FACE CUTENSIUNI DE FAZA IAR TENSIUNEA PE SARCINA ESTE TENSIUNE DE LINIE CARE ESTE DEFAZATAFATA DE TENSIUNEA DE FAZA). V-AM SPUS ANTERIOR DE REZISTENTA DE 10K DAR AM GRESITDEOARECE NU M-AM UITAT LA VALOAREA CAPACITATII ...O ALTA VALOARE A CAPACITATII DECIREZULTA O ALTA REZISTENTA CALCULATA.

    Post #12 - Balaban Ionel - 16.05.2007 14:59

    Salut! Cineva era interesat de o schema de fazare a unei punti trifazate. In " attach" (orcad) trimitceva ce poate este de ajutor. pt. fazare se urmareste imp.de grila pe osciloscop in faza cu tensiuneade sincronizare pe tiristor rind pe rind , ceilalti avand grilele scoase, urmarind ca deschiderea lor sacorespunda locului din punte.

    ATTACHMENT - SCHEMA 1 ATTACHMENT - SCHEMA 2

    Post #13 - EM - emil.matei.ro -

    Intr-un redresor comandat din componenta unui aparat industrial (SU-1000, Uz. Electrotehnica)impulsurile pentru cele 6 tiristoare sunt trimise la amplificatoarele de impulsuri printr-o retea de diodeplasate la iesirile integratelor. Sunt aplicate trenuri de impulsuri generate de un astabil, care suntactive la cuplarea unui releu in modul descris anterior.

    http://www.emil.matei.ro/img/tiri1.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/tiri2.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/tiri2.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/tiri1.png
  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    10/14

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    11/14

    Oscilatorul cu tranzistoarele P10 si P11 inclus in schema de mai sus, un circuit basculant astabil carefurnizeaza trenurile de impulsuri, este cel din schema urmatoare:

    Semnalele rezultate dupa reteaua de de diode sunt amplificate prin intermediul a 6 circuite cu catedoua tranzistoare bipolare si sunt aplicate apoi pe infasurarile primare ale celor 6 transformatoare deimpuls prin care semnalele se trimit in portile tiristoarelor:

  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    12/14

    Un circuit asemanator este prezentat si in cadrul temei "Laborator 6 - Dispozitivul de comanda pe grilatrifazat" - Morosan Cristina - Universitatea "Stefan Cel Mare" Suceava. Acest dispozitiv de comanda pegrila trifazat, destinat comenzii unei punti cu tiristoare, utilizeaza tot circuite SI cu diode, realizandastfel logica de comanda multipla a unui tiristor (cand acesta se afla in conductie) ori de cate ori secomanda un alt tiristor inseriat cu acesta, evitandu-se iesirea sa din conductie datorita procesuluitranzitoriu ce poate avea loc la comutarea curentului dintr-o ramura a convertorului in alta.Link-ul catre materialul respectiv:http://stud.usv.ro/~cristinam/pagini/l7.htm Intrucat in desenul din referinta mentionata nu sunt figurate punctele conventionale la intersectiileliniilor ce reprezinta conexiunile electrice, pentru a evita eventuale confuzii, am redesenat schema,

    completand-o cu punctele mentionate:

    http://www.emil.matei.ro/img/biro6.pnghttp://stud.usv.ro/~cristinam/pagini/l7.htmhttp://stud.usv.ro/~cristinam/pagini/l7.htmhttp://www.emil.matei.ro/img/biro6.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/biro6.pnghttp://stud.usv.ro/~cristinam/pagini/l7.htm
  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    13/14

    Post #14 - EM - emil.matei.ro -

    Redresorul de sudare automata "RSA500-M" este tot in punte complet comandata. Pentru sincronizaresunt folosite tensiunile livrate in secundar de catre un transformator trifazat auxiliar de mica putere.In schema urmatoare se poate vedea vedea o alta solutie pentru Circuitul de sincronizare, aici. Documentatia completa poate fi consultata aici.

    http://www.emil.matei.ro/img/uaa145_3.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/rsa_sch3.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/rsa_sch3.pnghttp://www.emil.matei.ro/rsa500m.phphttp://www.emil.matei.ro/rsa500m.phphttp://www.emil.matei.ro/rsa500m.phphttp://www.emil.matei.ro/img/uaa145_3.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/uaa145_3.pnghttp://www.emil.matei.ro/img/uaa145_3.pnghttp://www.emil.matei.ro/rsa500m.phphttp://www.emil.matei.ro/img/rsa_sch3.png
  • 7/28/2019 Redresor Trifazat in Punte Complet Comandata, Cu Tiristoare

    14/14