2008-02-25 1 Električni pogoni Zašto je potrebna promenljiva brzina obrtanja? Svi procesi se mogu podeliti na: •Procese kojima se realizuje transport materijala: – čvrstog agregatnog stanja – tečnosti i gasovi •Procese kojima se realizuje obrada materijala.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
2008-02-25 1
Električni pogoni
Zašto je potrebna promenljiva brzina obrtanja?
Svi procesi se mogu podeliti na:
•Procese kojima se realizuje transport materijala:
• U kondenzatoru je akumulirana energije.• Filtriranje jednosmernog napona iz ispravljača.• Napajanje kontrolne ploče i perifernih uređaja.• Kolo za punjenje kondenzatora.
DC Bus
DC Filter
Električni pogoni -Frekventni regulator. DC Bus-
maxldc UU ⋅= 2
VUdc 5604002 =⋅=
2008-02-25 21
• Transformiše DC napon u AC promenljive frekvencije i amplitude.
Najčešće je upotrebljen IGBT kao energetski prekidač.
Trofaznim naponskim invertorom motor se napaja promenljivim naponom promenljive učestanosti Voltage Source Inverter.Ili se koristi kao pojačavač u regulatorima struje sa zatvorenom petljom po struji Current RegulatedPWM Inverter.
2008-02-25 22
• U FR koriste se različite tehnike impulsno širinskemodulacije u cilju postizanja: minimalne snage gubitaka, maksimalnog iskorišćenja ulaznog napona, izlazni oblici napona i struje sa niskim sadržajem harmonika ....
• IŠM zasnovana na modulaciji prostornim vektorom – Space Vector PWM (SVPWM)
2008-02-25 24
Noseći signalModulišući
(referentni) signalŽeljeni oblik
izlaznog napona
PWM naponStruja motora
Električni pogoni -Frekventni regulator. PWM-• Prve
realizacije PWM bile su analogne
• Sadašnji specijalizovani DSP i μC poseduju PWM jedinice
2008-02-25 25
-Uticaj prekidačke učestanosti na struju motora.-
• Trougaoni nosilac ima višestruko veću učestanost od modulišućeg signala. Njegova učestanost predstavlja prekidačku učestanost invertora.• Ako je učestanost nosioca celobrojanumnožak osnovne učestanosti izlaznog napona govorimo o sinhronizovanoj sinusnoj modulaciji
2008-02-25 26
Električni pogoni -Frekventni regulator. PWM-
• Prve realizacije PWM bile su analogne
Swa+
Swa-
Swb+
Swb-
Swc+
Swc-
PWM PWMPWM
SWa SWb SWc
Carrier
ua
ub
uc
UaN
UbN
UcN
-E/2
E/2
t=kTS
Carrier
tk+
PWM wawe
Modulation signal
t=(k+1)TS
0
1
-1
0
1
-1
u(k)
tk-=TS- tk+
2008-02-25 27
2008-02-25 28
Električni pogoni -Frekventni regulator. PWM-
• Osnovne veličinesinffm tr
f =
sinVVm tr
a =
•gde je:
• mf – indeks frekvencijske modulacije
• ftr – učestanost nosećeg signala
• fsin – učestanost modulišućeg signala
•ma – indeks amplitudske modulacije
•Vtr – amplituda trougaonog nosioca
•Vsin – amplituda modulišućeg signala
2008-02-25 29
Električni pogoni -Frekventni regulator. PWM-
• Rad PWM modulatora se može podeliti u dve oblasti:
•Linearnu oblast ma≤1. Kada je ftr≥20⋅fsin važi da je pojačanje modulatora ≈1
•Nelinearna oblast ma≥1 pojačanje modulatora je ≤ 1. Granica koja označava kraj nelinearne oblasti je početak kvadratnog režima rada six-step.
2008-02-25 303,241ma
nadmodulacija
kvadratni rad
za mf = 15
kvadratni rad
linearni deo
0
d
LL1V
(rms) V
78,06=
π
612,022
3=
Električni pogoni -Oblasti rada PWM modulatora:-
2008-02-25 31
Električni pogoni -Oblasti rada PWM modulatora:-
• Izlazni napon grane invertora prema negativnom polu
*a
u
*a
uEuaN ⋅=
• gde je modulišući signal iskazan preko indeksa amp. modulacije
)sin()(* tmtu aa ω=
2008-02-25 32
Električni pogoni -Oblasti rada PWM modulatora:-
• Izlazni međufazni naponi se mogu izraziti kaocabcab uuu ,,
)6
sin(3)()()( πω +=−= tmEtututu abNaNab)
65sin(3
2)()()( πω +=−= tmEtututu acNbNbc
)2
3sin(32
)()()( πω +=−= tmEtututu aaNcNca
2008-02-25 33
TC+
Vd
Vd
180o
180o0
TA+
TA-
0
0
0
TB-
TB+
tω1
tω1
tω1
tω1
TC-
TC+
UAN
UBN
UCN
UAB
uLL1
Električni pogoni -Oblasti rada PWM modulatora:-
• Napon PWM invertora na granici nelinearne oblasti: