Power Electronics 1dr hab. in . Andrzej SIKORSKI, prof. nzw. room 133 part 1

REFERENCES 1. R. C. Dorf: The electrical engineering handbook Electronics, Power Electronics, Optoelectronics. 2. M. H. Rashid: Power Electronics handbook 3. T. Wildi: Electrical Machines, Drives and Power System

Tranzystor BJT - sterowanie prdowe, - wzmocnienie =3- 5, - napicia Usat=0,7-2V, - napicie blokowania od 2kV, - prd kolektora 1000 A, - czstotliwo cze fS do 50kHz Tranzystor MOSFET - sterowanie napiciowe, - wzmocnienie prdowe bd, - napicia Usat=2-3V, - napicie blokowania od 1kV, - prd kolektora 200 A, - czstotliwo cze fS do 20 MHz Tranzystor IGBT - sterowanie napiciowe, - Wzmocnienie prdowe bd, - napicia Usat=0,7-2V, - napicie blokowania od 4kV, - prd kolektora 1000 A, - czstotliwo cze fS do 50kHz

Tyrystor SCR - element psterowany (zaczenie prdem bramki) - sterowanie prdowe, - Wzmocnienie prdowe 100-1000, - napicia Usat=1-3V, - napicie blokowania od 10kV, - prd kolektora 10 kA, - czstotliwo cze fS do 2kHz Tyrystor GTO element w peni sterowany prdem bramki (zaczenie i wyczenie) - sterowanie prdowe, - wzmocnienie prdowe 100-1000, - napicia Usat=1-3V, - napicie blokowania od 10kV, - prd kolektora 4 kA, - czstotliwo cze fS do 2kHz

trr - czas odzyskiwania zdolnoci zaworowej tq - czas wyczenia tyrystora td - czas opnienia tr - czas narastania Qrr- adunek przejciowy UD - napicie blokowania UDRM - max. dop. nap. blok. URM -max. nap. Wsteczne URRM - max. dop. nap. wstecz. IRM - max. prd wsteczny

Tranzystor bipolarny

Dziaanie diody antynasyceniowej

ton - czas zaczania toff - czas wyczania td - czas opnienia tr - czas narastania

IPM TRJFAZOWY

Przeksztatniki DC/DC (zasilacze impulsowe)Przeksztatnik obni ajcy napicie (buck converter)

Sterowanie: f =

tz Wspczynnik wypenienia: = 0 0 I 0 < i LFE et = I0 > 0 Rt

I0 < 0PZ = EI Z < 0

PRZEKSZTATNIK 4-KWADRANTOWY Sterowanie jednobiegunowe z blokad

Przeksztatnik mostkowy

Sterowanie dwubiegunowe (w przeciwfazie) napd I kwadrant

U0 =

1 (t z 1E t z 2 E ) = E (1 )E = E (2 1) T 0 1 E U0 E I 0 > i LF E (2 1) et = I0 Rt1 et + Rt I 0 2 2E

= +

et > 0 > 0

I0 > 0 >

1 2

I Z = I 0 (2 1) PZ = EI Z > 0

I 0 < i LF

PRZEKSZTATNIK 4-KWADRANTOWY Sterowanie dwubiegunowe w przeciwfazie

Przebiegi czasowe prdw typowych odbiornikw przeksztatnikowych

a) iL uL

id

L

i0

D C+ I0 Z0

T iTsin t R iZ = usin t u

u0

Q uG S Ru0

u0

u0Z

b) id idav

iZ id =IiL I iT iD

0 uG 0

t t

b)

c)

Falownik jako prostownik z jednostkowym wspczynnikiem mocy

Przeksztatnik AC/DC

Falownik jako prostownik z jednostkowym wspczynnikiem mocy

u L = uwy 1 + u LS* u LS = jLS i L

Przeksztatnik AC/DCAC

Schemat czci silnoprdowej przeksztatnika AC/DC

Struktura ukadu sterowania przeksztatnika AC/DC z komparatorowym regulatorem prduGEN. f. sin.

eL1 iL1 i* L1 K1 T1 T2 iL2 K2 T3 T4 iL3 K3 T5 T6 R"Udc"

eL1=sin(t)

eL2=sin( t-2/3)

i L2

*

eL3=sin( t-2 /3)

i L3

*

U*

dc

Udc

Przeksztatnik sieciowy (AC/DC)

Schemat przeksztatnika sieci elektroenergetycznej oraz jego schemat zastpczy w wirujcym ukadzie wsprzdnych xy podczas pracy prostownikowej i falownikowej.

Przeksztatnik sieciowy (AC/DC)

Przebiegi czasowe napicia i prdu w jednej fazie oraz odpowiadajce im wykresy wektorowe w wirujcym ukadzie wsprzdnych xy dla pracy prostownikowej i pracy falownikowej