Najprostszy falownik wymaga w praktycznej realizacji zastosowania dwóch tyrystorów. Jeden z tyrystorów spełnia zasadniczą rolę przełącznika, drugi natomiast służy do wyłączania pierwszego tyrystora.

Na rysunku poniższym przedstawiamy
schemat układu działającego


Jest on stosowany jako elektroniczny sterownik silników trakcyjnych, np. w lokomotywach, wózkach akumulatorowych itp. Regulację prędkości kątowej uzyskuje się przez zmianę wartości średniej prądu twornika. Zapewnia to znaczne zmniejszenie strat energii w porównaniu z tradycyjnymi rozrusznikami rezystancyjnymi, umożliwia usunięcia zawodnych styków mechanicznych itp.

Tyrystor ten jest wyzwalany impulsem bramkowym. Wyłączenie tyrystora, czyli przerwanie przepływu prądu przez niego, wymaga użycia dodatkowego układu, którego zadaniem jest utrzymanie przez pewien czas na anodzie tyrystora Tyl napięcia ujemnego. Rolę układu wyłączającego spełnia tyrystor Ty2 oraz kondensator C. W czasie przewodzenia tyrystora Tyl kondensator C ładuje się przez rezystor R. Napięcie na kondensatorze ma polaryzację zaznaczoną na . Załączenie tyrystora Ty2 (przez podanie na jego bramkę impulsu) powoduje, że ujemne napięcie kondensatora C pojawia się na anodzie tyrystora Tyl. Tyrystor ten zostaje wyłączony. Tyrystor Ty2 przewodzi aż do chwili rozładowania kondensatora C. Dioda D podtrzymuje przepływ prądu przez obciążenie, gdy tyrystor Tyl jest wyłączony. Średnią wartość prądu obciążenia reguluje się przez zmianę czasu trwania impulsów t lub ich okresu T przy czym /om — wartość maksymalna prądu obciążenia.

W  falowniku równoległym dławik L i kondensator C tworzą elementy obwodu komutacyjnego, służącego do wyłączania tyrystorów. Tyrystory Tyl i Ty2 są wyzwalane impulsami z układu wyzwalającego. Gdy tyrystor Tyl przewodzi, a tyrystor Tyl jest wyłączony, kondensator C ładuje się w przybliżeniu do wartości 2UZ z polaryzacją zaznaczoną na rys. 4.6a. Anoda wyłączonego tyrystora Ty2 uzyskuje potencjał dodatni względem potencjału anody tyrystora przewodzącego Tyl.

Włączenie tyrystora Tyl przez doprowadzenie do jego bramki impulsu wyzwalającego powoduje, że napięcie kondensatora zostaje dołączone do tyrystora Tyl, który tym samym zostaje spolaryzowany w kierunku wstecznym (potencjał katody dodatni względem potencjału anody). Powoduje to jego wyłączenie. Kondensator C zostaje przeładowany tak, że jego lewa elektroda (na rysunku) ma potencjał dodatni względem prawej. Doprowadzenie kolejnego impulsu wyzwalającego do bramki tyrystora Tyl powoduje wyłączenie tyrystora Tyl i załączenie tyrystora Tyl, czyli powrót do stanu początkowego. Prąd płynący przez tyrystor ma kształt impulsów zbliżonych do prostokątnych. Wobec tego w uzwojeniu wtórnym indukuje się napięcie zmienne o częstotliwości równej częstotliwości przełączania tyrystorów. Kształt napięcia wyjściowego zależy od rodzaju obciążenia. Przy obciążeniu rezystancyjnym jest ono zbliżone do fali prostokątnej. Dodatkowe diody Dl i Dl służą do ochrony tyrystorów przed przepięciami oraz umożliwiają przepływ składowych biernych prądu obciążenia. Falownik szeregowy nie wymaga użycia transformatora. Odbiornik tworzy szeregowy obwód rezonansowy RLC. Jest on dołączony równolegle do tyrystora Ty2. Załączenie tyrystora Tyl powoduje, że prąd nieustalony w obwodzie RLC ma charakter oscylacyjny tłumiony (odpowiedź obwodu RLC na wymuszenie skokowe). Gdy prąd ten przechodzi przez zero, następuje wyłączenie tyrystora Tyl i załączenie tyrystora Tyl, który przewodzi następną, ujemną połowę impulsu prądu zmiennego. Przy prawidłowym doborze parametrów obwodu RLC, prąd iQ ma w przybliżeniu przebieg sinusoidalny. Zaletą układu jest duża częstotliwość przełączania (do 10 kHz). Falowniki o większych mocach (ponad kilka kilo woltoamperów ) buduje się na ogół w układzie mostkowym (rys. 4.7). W układzie tym przewodzą na przemian pary tyrystorów Tyl i Ty3 oraz Tyl i Ty4, wskutek czego przez odbiornik płyną impulsy prądu o zmiennym kierunku. Przełączenie tyrystorów umożliwia, jak i w poprzednich układach, kondensator C.









Websystem - automatyka | Dane techniczne urządzeń automatyki | tel. +48 0.601.747.565
 

szybki kontakt

kontakt


tel. 0.601.747.565
tel. 48 383-01-44 fax 48 685-60-95
e-mail: falowniki@ppp.pl

Websystem autoryzowany dystrybutor falowników Lenze i LG. Technika napędów energoelektronicznych - sprzedaż, serwis, doradztwo. Fachowa inżynieryjna obsługa.
Copyright © 2001 www.falowniki.ppp.pl - wszelkie prawa zastrzeżone. Kontakt: falowniki@ppp.pl