Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kurs praktycznego wykorzystania programu ATP - EMTP (część 13.)

Układy energoelektroniczne
Prostownik sterowany 1-fazowy jednopołówkowy w EMTP
Prostownik sterowany 1-fazowy jednopołówkowy w EMTP
J. Wiater

W trzynastej części kursu zostaną zaprezentowane proste układy energoelektroniczne: prostowniki 1-fazowe i 3-fazowe oraz falownik 1-fazowy. Mogą one stanowić punkt wyjściowy do samodzielnego modelowania w EMTP bardziej skomplikowanych układów energoelektronicznych.

Energoelektronika jest działem elektrotechniki zajmującym się zastosowaniem układów przekształtnikowych. Swoim zakresem obejmuje tematykę powiązaną z aplikacją, konstrukcją, obliczaniem, modelowaniem oraz symulacją elementów i układów energoelektronicznych. Układy energoelektroniczne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach techniki – w napędzie elektrycznym, elektroenergetyce (np. przy niekonwencjonalnych źródłach energii), elektrotermii, spawalnictwie, elektronice (zasilacze impulsowe), zasilaniu awaryjnym i gwarantowanym, urządzeniach AGD, a nawet we wzmacniaczach audio największej mocy [1]. Dział ten ciągle się rozwija, tworzone są nowe aplikacje wykorzystujące rozmaite techniki sterowania. Dokładna analiza działania tych układów wymaga prowadzenia obliczeń i symulacji komputerowych. W trzynastej części kursu zaprezentowane zostanie kilka podstawowych układów energoelektronicznych. Mogą one stanowić punkt wyjściowy do samodzielnego modelowania bardziej skomplikowanych układów.

prostowniki 1-fazowe

Najprostszym prostownikiem jest pojedyncza dioda. Tak zbudowany układ zapewnia prostowanie jednopołówkowe, które cechuje się bardzo dużymi tętnieniami napięcia wyjściowego. Energia dostarczana przez źródło wykorzystywana jest tylko przez pół okresu, przez drugą połowę okresu źródło pozostaje nieobciążone. Stosowanie takiego układu wprowadza dużą niesymetrię w sieci zasilającej. Ten prostownik jest bardzo rzadko stosowany w praktyce.

W układach 1-fazowych najczęściej stosuje się prostowniki dwupołówkowe. Umożliwiają one pełne wykorzystanie energii dostarczanej przez źródło. Najbardziej rozpowszechniony jest tzw. mostek Graetza. Jest on zbudowany z czterech diod prostowniczych. Cechuje się mniejszymi tętnieniami napięcia wyjściowego niż to jest w przypadku układu jednopołówkowego. Na rysunku 1. przedstawiono schemat układu prostownika 1-fazowego zbudowanego w układzie Graetza. Stworzenie tego układu nie powinno być problemem na tym etapie kursu. Poprawne przeprowadzenie obliczeń wymaga zdefiniowania następujących parametrów:
D1, D2, D3, D4 – elementy Diode Type 11 z grupy SWITCHES, Vig=1, Ihold=0,
Tdeion=0, CLOSED=0 (bardzo ważny parametr – wartość zero niezbędna jest do prowadzenia obliczeń w dziedzinie czasu),
U1 – element AC Type 14 z grupy SOURCES, Amplitude=326, f=50, Pha=-90,
A1=0, TStart=0, TStop=1000.
Inne niezbędne parametry do przeprowadzenia obliczeń: R=1000, delta=1E-5, Tmax=0.1.

Na rysunku 2. przedstawiono przebieg napięcia na obciążeniu, zaś na rysunku 3. przebieg prądu płynącego przez diody D1 i D4 modelowanego prostownika. (Uwaga! Niewłaściwe zdefiniowanie parametrów diod D1-4 uniemożliwi przeprowadzenie obliczeń!)

Wszystkie prostowniki mogą być używane jako prostowniki sterowane. Wymaga to zamiany diod prostowniczych na tyrystory. Oczywiście muszą być one załączane za pomocą odpowiednich układów analogowych bądź cyfrowych. Prostowniki sterowane stosowane są wszędzie tam, gdzie wymagana jest płynna regulacja napięcia wyjściowego. Pośrednio uzyskuje się w ten sposób możliwość sterowania prądem płynącym przez obciążenie, mocą urządzeń, prędkością silników itp. [2].

Rysunek 4. przedstawia schemat najprostszego 1-fazowego, jednopołówkowego prostownika sterowanego zamodelowanego w EMTP. Układ sterujący pracą tyrystora T został zrealizowany przy wykorzystaniu elementów TACS. Źródłem sygnału zegarowego (taktującego) jest element Pulse-23 z grupy TACS Source. Generuje on ciąg impulsów prostokątnych z częstotliwością 50 Hz. Impulsy podawane są na element Pulse Delay z grupy TACS Devices, który opóźnia impulsy o zadany czas – odpowiednik kąta przesunięcia impulsu wyzwalającego tyrystor. Dalej sygnał podawany jest na bramkę tyrystora T – element Valve (Type 11) z grupy Switches. W zależności od kąta wysterowania, uzyskujemy różne przebiegi napięcia na wyjściu (rys. 5.). Samodzielne stworzenie schematu układu nie powinno również w tym przypadku sprawić użytkownikowi problemów. Poprawne przeprowadzenie obliczeń wymaga zdefiniowania następujących parametrów:
Ut1 – element Pulse-23 z grupy TACS Source: Ampl=100, T=0.02 (okres generowanych impulsów), Width=0.001 (czas trwania impulsu – jego szerokość), T_start=0, T_stop=1000,
54 – element Pulse-23 z grupy TACS Source: Type=98, T_on=0, delay=0.005 (opóźnienie), T_off=0,
T – element Valve (Type 11) z grupy Switches: Vig=1, Ihold=0, Tdeion=0, CLOSED=0, GIFU=0.

Pozostałe parametry, które nie zostały wymienione, powinny być identyczne jak w przypadku prostownika 1-fazowego prezentowanego wcześniej.

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

Kamery termowizyjne Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Liczniki energii elektrycznej do zadań specjalnych»

Liczniki energii jakie wybrać Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania energią. Najnowsze inteligentne liczniki umożliwiają płacenie za faktycznie zużytą energię elektryczną, kontrolę sposobu jej wykorzystania ... czytam dalej »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Roboty będą produkować roboty - to już pewne!

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Powstanie fabryka w której roboty będą produkowały roboty. Wszystko na to wygląda, że już niedługo scenariusze filmowe okażą się ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »

Liczniki energii jakie wybrać Łączniki elektrinstalacyjne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania... czytam dalej »

W najnowszym numerze „elektro.info” przeczytacie m.in.: o możliwościach wykorzystania zasilaczy UPS w układach zasilania urządzeń przeciwpożarowych oraz wymaganiach stawianych w procesie certyfikacji... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

PGG testuje instalacje PV

W Ruchu Halemba kopalni Ruda w Polskiej Grupie Górniczej została uruchomiona pilotażowa instalacja fotowoltaiczna o mocy 410 kWp. Jest to pierwsze z przedsięwzięć w dużym projekcie PGG na...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl