TOPOLOGIJE I FUNKCIJE PRETVARAČA

Što je topologija, a što funkcija.

Što je topologija?

Topologija proučava temeljna geometrijska svojstva predmeta bez obzira na njihovu veličinu i oblik. U očima topologa kolačić s rupom u sredini i šalica za kavu s jednom ručkom su ekvivalentni, jer oba predmeta imaju samo jednu rupu; jedan se predmet može transformirati u drugi a da se ne razori.

Ova čajna šalica i čajni kolačić imaju istu topologiju.

Još jedna slikovita definicija: Topologija je geometrija na elastičnoj podlozi.

Topologija pretvaračkog sklopa

Topologija pretvaračkog sklopa je raspored sklopki. Topologiju predočuje shema pretvaračkog sklopa. Topološko stanje pretvaračkog sklopa predočuje tablica karakterističnih intervala rada; ona popisuje sve karakteristične intervale rada i iskazuje koje sklopke su otvorene ili zatvorene u pojedinom karakterističnom intervalu rada.

Koje su funkcije pretvarača?

IZMJENIČNAPRETVORBA

ISTOSMJERNAPRETVORBA

IZRAVNA IZRAVNA

NEIZRAVNANEIZRAVNA

∼ –

∼ –

– ∼

tok energije

ISPRAVLJANJE

IZMJENJIVANJE

ISTOSMJERNAPRETVORBA

IZMJENIČNA

PRETVORBA

Ispravljački spojevi

a) Shema spoja energetskog sklopa sastavljena samo od sklopki, za pretvorbu i izmjeničnog napona vac u napon vd s istosmjernom komponentom

b) Shema spoja izmjenično-istosmjernog pretvarača a) s dodatnim filtarskim elementima L i C za potiskivanje neželjenih harmoničkih komponenti iz vd

Formalno različite sheme jednofaznog mosnog spoja

Formalno različite sheme jednofaznog mosnog spoja (prikaz iste topologije na različite načine)

Primjer ispravljačkog spoja ostvarenog s diodama

Sklopne karakteristike: - uklapa kada napon mijenja polaritet, - isklapa kada struja padne na nulu.

Zahtjevi

Naponsko-strujno naprezanje:- jedan polaritet napona,- jedan smjer struje.

Potiskivanje harmonika struje mreže

Harmonička analiza jest izdvajanje pojedinih harmonika iz nekog električnog signala.

Frekvencije harmonika dobiju se množenjem frekvencije signala i prirodnih brojeva, najčešće su značajni harmonici od 1 do 30 (napon, struja, snaga). Harmonički analizatori koriste algoritme brze Fourierove transformacije. Harmoničku analizu može obavljati svaki kvalitetniji digitalni osciloskop, analizator snage (električke ili mehaničke), te svaki analizator kvalitete električnog napona.

1

2

34

Oprema za mjerenje i analizu kvalitete električne energije

Širokopojasni analizator kvalitete električne energije LEM NORMA 4000 (2003. god.)

Izmjenjivački spojevi

Ovaj sklop može raditi ili u ispravljačkom ili u izmjenjivačkom načinu rada. To je usmjerivač.

Primjer: Rezonantni izmjenjivački spoj

Spojevi istosmjernih pretvarača

Izravna istosmjerna pretvorba

Uočite: P- i N-kontakti tvore preklopku.

Primjer: Istosmjerni pretvarač ostvaren s tranzistorom i diodom

Metoda računanja:

– naponsko-strujni odnosi,

– identifikacija naponskog i strujnog naprezanja sklopki,

– identifikacija sklopnih karakteristika.

Primjer: Istosmjerni pretvarač ostvaren s tranzistorom i diodom

P-sklopka je tranzistor.

Pitanje: koji poluvodički ventil može zamijeniti N-kontakt?

N-sklopka dioda.

Načelo neizravne istosmjerne pretvorbe

Primjer neizravne istosmjerne pretvorbe

Ovo je jedan od simbola IGBT-a.

Spojevi izmjeničnih pretvarača

Izravna izmjenična pretvorba

Načelo neizravne izmjenične pretvorbe

Primjer neizravne izmjenične pretvorbe

ispravljač izmjenjivač

neizravni izmjenični pretvarač