Implementacja trójfazowego transformatora hybrydowego ze sterownikiem matrycowym

Podobne dokumenty
Implementacja trójfazowego transformatora hybrydowego ze sterownikiem matrycowym

Teoria Przekształtników - Kurs elementarny

1.1. Bezpośrednie transformowanie napięć przemiennych

19. Zasilacze impulsowe

Układy elektroniczne I Przetwornice napięcia

Wydział Elektryczny, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Laboratorium Przetwarzania i Analizy Sygnałów Elektrycznych

ANALIZA WPŁYWU CZASÓW MARTWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI HYBRYDOWEGO ENERGETYCZNEGO FILTRU AKTYWNEGO

W3. PRZEKSZTAŁTNIKI SIECIOWE 2 ( AC/DC;)

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PROSTOWNIKI

Wp³yw poœrednich przemienników czêstotliwoœci na pracê zabezpieczeñ up³ywowych w do³owych sieciach kopalnianych

Stany nieustalone w SEE wykład III

Badanie funktorów logicznych TTL - ćwiczenie 1

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

ZBIGNIEW FJAŁKOWSKI KPSW w Jeleniej Górze BOGDAN MIEDZIŃSKI KPSW w Jeleniej Górze GRZEGORZ WIŚNIEWSKI KPSW w Jeleniej Górze

Politechnika Wrocławska Wydział Elektroniki, Katedra K-4. Klucze analogowe. Wrocław 2017

Gr.A, Zad.1. Gr.A, Zad.2 U CC R C1 R C2. U wy T 1 T 2. U we T 3 T 4 U EE

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania. Podstawy Automatyki

Analityczny opis łączeniowych strat energii w wysokonapięciowych tranzystorach MOSFET pracujących w mostku

Implementacja trójfazowych przemienników częstotliwości bazujących na topologii matrycowo-reaktancyjnego sterownika prądu przemiennego typu buck-boost

EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Układy zasilania tranzystorów. Punkt pracy tranzystora Tranzystor bipolarny. Punkt pracy tranzystora Tranzystor unipolarny

Wydział Mechaniczno-Energetyczny Laboratorium Elektroniki. Badanie zasilaczy ze stabilizacją napięcia

i j k Oprac. W. Salejda, L. Bujkiewicz, G.Harań, K. Kluczyk, M. Mulak, J. Szatkowski. Wrocław, 1 października 2015

Podstawy Elektroniki dla Elektrotechniki

EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ

1 OPTOELEKTRONIKA 3. FOTOTRANZYSTOR

Sygnały zmienne w czasie

LABORATORIUM PODSTAW OPTOELEKTRONIKI WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK STATYCZNYCH I DYNAMICZNYCH TRANSOPTORA PC817

4. Modulacje kątowe: FM i PM. Układy demodulacji częstotliwości.

LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI

WPŁYW ŻŁOBKÓW WIRNIKA NA ROZKŁAD POLA MAGNETYCZNEGO W JEDNOFAZOWYM SILNIKU INDUKCYJNYM Z POMOCNICZYM UZWOJENIEM ZWARTYM

4.2. Obliczanie przewodów grzejnych metodą dopuszczalnego obciążenia powierzchniowego

1 Sygnały. Zad 1. Wyznacz wartość średnią, średnia wyprostowaną i skuteczną sygnałów przedstawionych na rysunkach 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

u L ŁĄCZNIKI ŹRÓDŁA STEROWNIK LUB SYGNAŁ STERUJĄCY Rys Impulsowe układy transformujące napięcia przemienne, a) jednofazowy, b) trójfazowy

1 Sygnały. Zad 1. Wyznacz wartość średnią, średnia wyprostowaną i skuteczną sygnałów przedstawionych na rysunkach.

Badanie transformatora 3-fazowego

ZASTOSOWANIE UKŁADÓW REZONANSOWYCH W URZĄDZENIU SPAWALNICZYM

BADANIA SYMULACYJNE I EKSPERYMENTALNE TRAKCYJNEGO UKŁADU NAPĘDOWEGO Z SILNIKIEM IPM

Indukcja elektromagnetyczna

Tranzystorowe wzmacniacze OE OB OC. na tranzystorach bipolarnych

Porównanie właściwości wybranych wektorowych regulatorów prądu w stanach dynamicznych w przekształtniku AC/DC

OPTYMALNE STEROWANIE KILKU FALOWNIKÓW PRZY ICH RÓWNOLEGŁEJ PRACY NA SIEĆ AUTONOMICZNĄ

Wykład Pole magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna

zestaw laboratoryjny (generator przebiegu prostokątnego + zasilacz + częstościomierz), oscyloskop 2-kanałowy z pamięcią, komputer z drukarką,

Wyłączniki różnicowoprądowe EFI

Ćwiczenie E-5 UKŁADY PROSTUJĄCE

C d u. Po podstawieniu prądu z pierwszego równania do równania drugiego i uporządkowaniu składników lewej strony uzyskuje się:

Ćwiczenie 6 WŁASNOŚCI DYNAMICZNE DIOD


TRANZYSTOROWO-REZYSTANCYJNY UKŁAD KOMPENSACJI WPŁYWU TEMPERATURY WOLNYCH KOŃCÓW TERMOPARY

q d WYKŁAD 5 MASZYNY SYNCHRONICZNE

Wykaz symboli, oznaczeń i skrótów

Politechnika Wrocławska Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki. Klucze analogowe. Wrocław 2010

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTRONIKI Badanie Bramki X-OR

WSTĘP DO ELEKTRONIKI

Ćwiczenie nr.14. Pomiar mocy biernej prądu trójfazowego. Q=UIsinϕ (1)

ĆWICZENIE NR 1 TEMAT: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem unipolarnym

Rozruch silnika prądu stałego

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Układy sekwencyjne asynchroniczne Zadania projektowe

ZMODYFIKOWANY PREDYKCYJNY REGULATOR PRĄDU SILNIKÓW SYNCHRONICZNYCH Z MAGNESAMI ZAGNIEŻDŻONYMI

POMIAR PARAMETRÓW SYGNAŁOW NAPIĘCIOWYCH METODĄ PRÓKOWANIA I CYFROWEGO PRZETWARZANIA SYGNAŁU

Obsługa wyjść PWM w mikrokontrolerach Atmega16-32

AKTYWNE TŁUMIENIE I UNIKANIE WZBUDZENIA OBWODU WEJŚCIOWEGO NAPĘDÓW TRAKCYJNYCH

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2014/2015

Podstawy elektrotechniki

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Przełącznikowy tranzystor mocy MOSFET

Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi w napędzie pojazdu hybrydowego

WZMACNIACZ OPERACYJNY

BADANIE PRZETWORNICY BUCK Z ELEMENTAMI PÓŁPRZEWODNIKOWYMI Z WĘGLIKA KRZEMU. INVESTIGATIONS OF A BUCK CONVERTER WITH SiC SEMICONDUCTOR DEVICES

TEORIA PRZEKSZTAŁTNIKÓW. Kurs elementarny Zakres przedmiotu: ( 7 dwugodzinnych wykładów :)

Dobór przekroju żyły powrotnej w kablach elektroenergetycznych

Rozdział 1. Nazwa i adres Zamawiającego Gdyńskie Centrum Sportu jednostka budżetowa Rozdział 2. Informacja o trybie i stosowaniu przepisów

Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"

Parametry czasowe analogowego sygnału elektrycznego. Czas trwania ujemnej części sygnału (t u. Pole dodatnie S 1. Pole ujemne S 2.

Analizuj c cykl pracy urz dzenia przebiegi czasowe sygna w wyj ciowych czujnik w pomiarowych. Rys.1. Przebiegi czasowe i tabela prawdy

TEORIA PRZEKSZTAŁTNIKÓW. Kurs elementarny Zakres przedmiotu: ( 7 dwugodzinnych wykładów :) W4. Złożone i specjalne układy przekształtników sieciowych

ĆWICZENIE 4 Badanie stanów nieustalonych w obwodach RL, RC i RLC przy wymuszeniu stałym

Ćwiczenie 9. Zasady przygotowania schematów zastępczych do analizy układu generator sieć sztywna obliczenia indywidualne

Ćwiczenie nr 65. Badanie wzmacniacza mocy

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM ENERGOELEKTRONIKI. Prowadzący ćwiczenie 5. Data oddania 6. Łączniki prądu przemiennego.

PRZEKSZTAŁTNIK PRĄDU JAKO STEROWNIK W UKŁADACH NAPĘDOWYCH Z SILNIKAMI INDUKCYJNYMI

Sterowanie rozdziałem energii w układach przekształtnikowych pojazdów elektrycznych i źródeł odnawialnych

WPŁYW PARAMETRÓW SIECI DYSTRYBUCYJNEJ ŚREDNIEGO NAPIĘCIA NA STANY PRZEJŚCIOWE GENERATORÓW ŹRÓDEŁ ROZPROSZONYCH ANALIZA WRAŻLIWOŚCI

W4. UKŁADY ZŁOŻONE I SPECJALNE PRZEKSZTAŁTNIKÓW SIECIOWYCH (AC/DC, AC/AC)

Regulatory. Zadania regulatorów. Regulator

Kontroler ruchu i kierunku obrotów KFD2-SR2-2.W.SM. Charakterystyka. Konstrukcja. Funkcja. Przyłącze

Projektowanie Systemów Elektromechanicznych. Wykład 3 Przekładnie

Straty mocy i sprawność transformatorów z uzwojeniami nadprzewodnikowymi wykonanymi z taśmy HTS 2G

światła, G stała grawitacji. Proszę wyznaczyć wartości wykładników a i b korzystając z tego, że jednostki miar

Kondensacyjne gazowe nagrzewnice powietrza GMS9- górnonadmuchowy/leżący GDS9 - dolnonadmuchowy

Pomiar pojemności i rezystancji izolacji zwojowej. transformatora. Measurements of a transformer turn-to-turn insulation capacitance and resistance

Zespół Szkół Łączności w Krakowie. Badanie parametrów wzmacniacza mocy. Nr w dzienniku. Imię i nazwisko

Wpływ czynników zewnętrznych na obciążalność kabli

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Maszyny prądu stałego - charakterystyki

Wyłączniki nadprądowe ETIMAT 10

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 5

Widok z przodu. Power Bus

Transkrypt:

Jacek KANIEWSKI Zbigniew FEDYZAK Mirosław ŁUKIEWSKI Uniwersye Zieonogórski Insyu Inżynierii Eekryczne () ELHAND Transformaory () Impemenacja rójfazowego ransformaora hybryowego ze serownikiem marycowym Sreszczenie. Przemioem arykułu jes impemenacja nowego rozwiązania rójfazowego ransformaora prąu przemiennego ze sprzężeniem eekromagneycznym i eekrycznym (hybryowym). Sprzężenie eekromagneyczne jes reaizowane za pomocą konwencjonanego ransformaora rójfazowego (TR) z woma uzwojeniami wórnymi w każej fazie. Sprzężenie eekryczne jes reaizowane za pomocą rójfazowego serownika marycowego (SM). W arykue przesawiono opis ziałania projek ukłau oraz wyniki baań symuacyjnych i eksperymenanych moeu aboraoryjnego o mocy kva zesawione razem z wynikami baań anaiycznych. Absrac. This paper eas wih he impemenaion of a new souion for a hree-phase A ransformer wih eecromagneic an eecric couping (hybri couping). The eecromagneic couping is reaize by means of he conveniona hree-phase ransformer (TR) wih wo seconary winings in each phase. The eecrica couping is reaize by means of a mari chopper (M) which is suppie from auiiary seconary winings of he ransformer. This paper presens an operaiona escripion of he propose souion an simuaion an eperimena es resus kva aboraory moe coece ogeher wih heoreica anaysis resus. (Impemenaion of a hree-phase hybri ransformer using a mari chopper). Słowa kuczowe: przekszałnik prąu przemiennego ransformaor hybryowy serownik marycowy. Keywors: A/A converer hybri ransformer mari chopper. Wsęp Wymagania oyczące paramerów energii eekrycznej osarczanej o obiorcy są znane i opisane w []. W wyniku sanów ynamicznych wysępujących w sysemie eekroenergeycznym powoowanych przez zjawiska amosferyczne zjawiska łączeniowe ynamiczne zmiany obciążenia awarie powsają u obiorcy niekorzysne efeky w posaci niepożąanych paramerów zasiania [] []. Niekorzysne warunki zasiania powoowane zapaami spakami napięcia i przepięciami mają negaywny wpływ na zasiane urzązenia eekryczne. W przypaku zw. obiorników wrażiwych na złą jakość zasiania wysępuje skrócenie żywoności ych urzązeń waiwa praca a nawe rwałe uszkozenia [] [5]. W przypaku obiorców przemysłowych w posaci fabryk użych zakłaów proukcyjnych zapay napięcia i przepięcia mogą powoować uże sray finansowe [6]. Sosowanie sabiizaorów reguaorów napięcia ukłaów eiminacji przepięć pozwaa na złagozenie niepożąanych warunków zasiania [7]-[5]. Konwencjonane ukłay reguacji napięcia bazują na rozwiązaniach eekromagneycznych [6] ub yrysorowych gzie oczepy w jakie wyposażony jes ransformaor załączane są poprzez syk suwaka bąź wukierunkowe łączniki yrysorowe. Takie rozwiązania posiaają jenak way jak skokowa zmiana niska ynamika oziaływania mięzy oczepami opisane w [7]. Wykorzysanie impusowych ukłaów ransformowania napięć przemiennych z zasosowaniem echniki mouacji szerokości impusu (PWM) o buowy wórnych źróeł zasiania eiminuje way konwencjonanych rozwiązań [9]. Reaizację szybkich zmian napięcia wyjściowego a ym samym obrą ynamikę zapewniają ukłay opisane w [7]-[9] [] [] i [5]. Zasaniczą waą ych rozwiązań jes brak separacji gawanicznej pomięzy źrółem zasiania a obiornikiem. Propozycja jenofazowego ransformaora nowej generacji zosała przesawiona w pracy [] gzie konwencjonany ransformaor jenofazowy jes połączony z jenofazowym jenobiegunowym serownikiem marycowym. Szersza anaiza eoreyczna ego rozwiązania zosała również przesawiona w pracy [8] i rozwinięa w zakresie opoogii rójfazowej []. Ze wzgęu na wykorzysanie w ukłaach opisanych w [] [8] i [] wóch rozajów sprzężenia (sprzężenie hybryowe) eekromagneycznego reaizowanego prze konwencjonany ransformaor (TR) oraz eekrycznego reaizowanego przez serownik marycowy (SM) ukłay e nazwane zosały ransformaorami hybryowymi (TH). Niniejszy arykuł jes rozwinięciem i uzupełnieniem pracy [] w zakresie impemenacji i prezenacji eksperymenanych wyników baań rójfazowego TH ze serownikiem marycowym. Opis proponowanego ukłau TH oraz opis jego ziałania przesawiono w nasępnym rozziae. W koejnych rozziałach zamieszczono opis obwou głównego paramery i obiczenia oyczące rójfazowego ransformaora (TR) firów wejściowego i wyjściowego oraz akywnego ukłau eiminacji przepięć komuacyjnych i ukła serowania ransformaora hybryowego. W osanich rozziałach przesawiono wyniki baań eksperymenanych oraz posumowanie i wnioski. Opis prezenowanego ukłau Schema ieowy ukłau rójfazowego ransformaora hybryowego pokazano na rysunku. Obwó główny TH skłaa się z wóch poobwoów. Pierwszym jes rójfazowy ransformaor eekromagneyczny (TR) z woma uzwojeniami wórnymi w każej fazie (a -b a -b a -b ). Drugim jes rójfazowy jenobiegunowy serownik marycowy (SM) z + łącznikami ypu ranzysor-ioa [0]. Uzwojenia pierwone TR połączone są w gwiazę. Uzwojenia wórne a a i a są również połączone w gwiazę i poprzez fir wejściowy przyłączone o zacisków wejściowych SM (M M M ). Eemeny inukcyjne firu wejściowego nie są fizycznymi inukcyjnościami reprezenują inukcyjność rozproszenia pary uzwojeń (s - a ) TR wizianą o srony pierwonej ransformaora. Uzwojenia wórne ransformaora (b b b ) są włączone szeregowo pomięzy opowienie zaciski wyjściowe SM (M M 5 M 6 ) i zaciski obciążenia. Do wejściowych (M M M ) i wyjściowych (M M 5 M 6 ) zacisków SM przyłączony jes akywny ukła ochrony przepięciowej chroniący łączniki T -T 6 serownika marycowego SM prze przepięciami komuacyjnymi. Warość skueczna napięcia wyjściowego (U L U L U L ) jes agebraiczną sumą opowienich napięć uzwojeń wórnych (p b U S p b U S p b U S ) i fazowych napięć wyjściowych SM () i jes zaeżne o warości współczynnika wypełnienia impusu D. Przekłanie napięciowe uzwojeń wórnych a a a oraz b b b ransformaora są równe opowienio p a =/ p b =/. Warości przekłani są akie same jak w pracach [] [8] [9] i [].

TR b TH i L R L s a p b p a u L b i L R L s a p b p a u L b i L R L s a p b i FS L FS Fir wej. M T SM i M FL Fir wyj. u L p a L FL i FS L FS M T i FL i FL L FL T 5 T 6 i FS L FS i FS M T 5 M5 i FL L FL i FL Ukła serowania i FS u FS i FS T T T 6 M 6 u FL i FL u FS u FS N FS FS FS N Akywny ukła Ochrony przepięciowej u FL N FL FL FL u FL Deekcja błęu Sygnał zaany Rys.. Schema ieowy rójfazowego TH () U L pau S D pbu S Biorąc po uwagę () ieaizowane wzmocnienie napięciowe TH opisane jes równaniem: HT U () L pau SD pbu S H U pad pb US US Przykłaowe ieaizowane przebiegi czasowe iusrujące ziałanie prezenowanego TH pokazano na rysunkach i. Szczegółowy opis i głębsza anaiza eoreyczna opara o meoę uśrenionych zmiennych sanu ransformację -q i moe czwórnikowy zosała zaprezenowana w pracy []. S T5 on T S S T5 S T6 5 5 p a p a p b u M + p b p b u M-N S T6 5 5 p a p a p b u M + p b p b u M-N Rys.. Ieaizowane przebiegi czasowe funkcji sanu łączników oraz napięć w ukłazie TH przy częsoiwości przełączania f s =500 Hz a D=0 Rys.. Ieaizowane przebiegi czasowe funkcji sanu łączników oraz napięć w ukłazie TH przy częsoiwości przełączania f s =500 Hz a D=09 Schema rójfazowego ransformaora wykres wskazowy napięć pierwonych i wórnych oraz wiok konsrukcji mechanicznej zosał pokazany na rysunku. Transformaor ma po wa uzwojenia wórne w każej fazie (Rys.. Przekłania napięciowa uzwojeń a i b jes opowienio równa p a =/ i p b =/. Transformaor zosał zaprojekowany a specjanych warunków pracy. Pierwszy z nich o wa uzwojenia wórne w każej fazie rugi o opowienie warości przekłani napięciowych poszczegónych uzwojeń i rzeci o uża reakancja rozproszenia pary uzwojeń s i a. Warości przekłani napięciowych pozwaają na uzyskanie wzmocnienia napięciowego TH w zakresie o 066 o [].

b) U V W s s s b a b a b a U p b U U p a U V p b V V p a V W p p a b W W p a W p a p b p b p b () X (s sav 79 f z ( s s ( s ( s aav 0 8 0565 Ω gzie: f częsoiwość napięcia zasiania z s iość zwojów uzwojenia pierwonego s sav śrenia ługość zwoju uzwojenia s (5) δ(s- - śrenia ługość szczeiny powierznej a pary uzwojeń (s- (6) δ (s- - szerokość szczeiny powierznej mięzy uzwojeniami (s- (7) aav śrenia ługość zwoju uzwojenia a (8) (s- zasępcza przecięna ługość srumienia magneycznego (9). (5) sav ( A ) ( B ) 70 cm (6) (s ( A ( B ) ) 556 cm (7) ( s 8 cm Rys.. Trójfazowy ransformaor schema b) wykres wskazowy napięć ransformaora wiok konsrukcji mechanicznej Paramery TR są pokazane w abei. Wymiary i paramery koumny rzenia i uzwojeń pokazano na rysunku. szczeina powierzna A B Koumna ransformaora Wykorzysanie inukcji rozproszenia jako eemenu rójfazowego wejściowego firu onoprzepusowego pozawaa na wyeiminowanie fizycznej inukcyjności w rójfazowym firze wejściowym i zmniejszenie ym samym gabaryów TH. Inukcyjność rozproszenia pary uzwojeń s-a wiziana o srony uzwojenia pierwonego okreśona jes równaniem (). X (s () L 8 mh (s A = 80 mm B = 90 mm = 8 mm = 5 mm = 5 mm = 8 mm = mm = mm = mm = 00 mm δ s-a = ++ z s = 56 zwojów z a = 0 zwojów z b = 09 zwojów Uzw. a Uzw. b Uzw. s (5V) (67V) (00V) Rys.. Wymiary koumny rzenia i uzwojeń ransformaora (8) aav ( A ) ( B ) cm k (9) (s cm gzie k jes o współczynnik Rogowskiego (0). (0) k 0 95. Inukcyjność rozproszenia () ma na ye użą warość że może być użya jako eemen inukcyjny rójfazowego firu wejściowego. W przybiżeniu można przyjąć że inukcyjność firu wejściowego wynosi połowę inukcyjności L (s- (L FL mh). W ukłazie TH są sosowane onoprzepusowe firy L. Schemay ieowe firów wejściowego i wyjściowego prezenowanego TH zosały pokazane na rysunku 5. Fir wejściowy (Rys. 5 zawiera eemeny L. Inukcyjności L FL L FL L FL nie są fizycznymi eemenami inukcyjnymi reprezenują one jak już wcześniej wspomniano inukcyjności rozproszenia. b) i FS i FS i FS L FS L FS L FS u FS u FS L FL L FL L FL u FL u FL u FS FS FS u FL FL FL FS FL Rys.5. Schema firu wejściowego b) wyjściowego zęsoiwość graniczna firu wejściowego i wyjściowego okreśona jes równaniem () i FL i FL i FL Reakancja rozproszenia pary uzwojeń (s- wiziana o srony pierwonej opisana jes równaniem () [] []. () f 0. L F F

Przyjmując / warości częsoiwości przełączania () jako częsoiwość graniczną firów oraz biorąc po uwagę warość eemenów inukcyjnych bazując na równaniu () okreśamy warość eemenów pojemnościowych firu wejściowego i wyjściowego (abea I). ogóny z opisem konsrukcji mechanicznej moeu aboraoryjnego TH pokazano na rysunku 8. () f0 fs. gzie: f s częsoiwość przełączania (5 khz) f 0 częsoiwość graniczna. Uproszczony schema akywnego ukłau ochrony przepięciowej chroniącego łączniki SM (T -T 6 ) prze przepięciami komuacyjnymi pokazano na rysunku 6 [5]. Przepięcia komuacyjne jakie wysępują na łącznikach SM są efekem zasosowanej sraegii serowania mouacji szerokości impusu (PWM) z zw. czasem marwym. Przykłaowe eksperymenane przebiegi czasowe napięć w ukłazie ochrony przepięciowej pokazano na rysunku 9. M M M Rys.6. Schema ukłau akywnej ochrony przeciw przepięciowej Ukła serowania ransformaora hybryowego Schema bokowy ukłau serowania ransformaora hybryowego pokazano na rysunku 7. Generaor Sygnał zaany Prosownik I Use Faza Komparaor I In In Faza Komparaor II In In Faza Komparaor III In In UD Sygnały błęów T5 T6 Ou Ou Ou Ou Ou Ou Rys.7. Schema bokowy ukłau serowania TH R R Komparaor Uoff Uon Reaizacja czasu marwego Reaizacja czasu marwego Reaizacja czasu marwego Deekcja błęów Sraegia serowania TH bazuje na meozie mouacji szerokości impusu z czasem marwym. Da ukłau rójfazowego z rójprzewoowym obiornikiem sygnały serujące ranzysorami są jenakowe a łączników źróła SM (T T T 5 ) i owrócone o 80 0 a łączników obciążenia (T T T 6 ). Przykłaowe przebiegi czasowe napięć serujących łącznikami pokazano na rysunku 0. Roą ukłau eekcji błęów jes wykrywanie sanów zwarciowych oraz namiernych przepięć na łącznikach SM. Wyniki baań symuacyjnych i eksperymenanych Baania symuacyjne i anaiyczne oraz ich wyniki zosały szerzej opisane w pracy []. Baania symuacyjne ukłau ransformaora hybryowego zosały przeprowazone za pomocą pakieu PSpice i zweryfikowane za pomocą moeu aboraoryjnego. Wiok U T R S(T) Ukłay ogiczne Ukłay ogiczne Ukłay ogiczne Prosownik II T5 T6 Bufory Opo naajniki T T T T M M5 M6 czas marwy T5 T6 Sygnały serujące ranzysorami IGBT 6 7 8 9 Rys.8. Wiok ogóny konsrukcji mechanicznej moeu aboraoryjnego TH Tabea. Paramery TH Paramer Symbo Warość Napięcie zasiania 50 V / 50 Hz Przekłanie TR p a p b / / Inukcyjność firu wej./wyj. L FS L FL mh Pojemność firu wej./wyj. FS FL 0 µf Rezysancja obciążenia R L 5 Ω zęsoiwość przełączania f S 5 khz czas marwy m 08 µs Tranzysory IGBT T T 6 IRGPH50 KD Nap./ prą znam srony pierwonej TR U S / I S 00 V / 5 A Nap./ prą znam. srony wórnej a TR U a / I a 5 V / 5 A Nap./ prą znam. srony wórnej b TR U b / I b 67 V / 08 A Eksperymenane przebiegi czasowe napięć w ukłazie ochrony przepięciowego zosały pokazane na rysunku 9. rozłaowanie pojemności i U T łaowanie pojemności i fir wejściowy serownik marycowy (SM) fir wyjściowy ukła serowania 5 ukła ochrony przepięciowej 6 ransformaor (TR) 7 raiaor 8 płya z łącznikami 9 płya serowników IGBT Rys.9. Eksperymenane przebiegi czasowe napięć w ukłazie akywnego ukłau ochrony przepięciowej 5 U S T 50 ms/z U on U off

Eksperymenane przebiegi czasowe sygnałów z czasem marwym serujących łącznikami SM pokazano na rysunku 0. b) u L u L u L u L S(T6) S(T5) S(T5) S(T6) u L u L D=0 D=05 czas marwy czas marwy ) u L u L u L u L D=05 u L D=09 u L Rys.0. Sygnały serujące łącznikami SM Eksperymenane przebiegi czasowe napięć i prąów fazowych oraz napięć mięzyfazowych w ukłazie TH a różnych warości współczynnika wypełnienia impusu D pokazano na rysunkach. b) Rys.. Przebiegi czasowe napięć fazowych w ukłazie TH a róznych warości współczynnika wypełnienia impusu D=0 b) D=05 D=09 D=0 D=05 u L u L u L u L i S i S S(T 5 ) S(T 6 ) u L i L i L D=0 u L u L THDU=5% THDI=58% THDU=5% THDI=% Rys.. Przebiegi czasowe napięć i prąów fazowych w ukłazie TH a różnych warości współczynnika wypełnienia impusu D=0 b) D=05 D=05 ) D=09 u L b) D=05 ) D=09 u L u L i S u L D=09 u L u L i S i L i L D=05 THDU=% THDI=5% THDU=5% THDI=% Rys.. Przebiegi czasowe napięć mięzyfazowych w ukłazie TH a różnych warości współczynnika wypełnienia impusu D=0 b) D=05 D=05 ) D=09 Ampiua przepięć komuacyjnych wysępujących na łącznikach SM ograniczana jes o warości napięcia U w obwozie prąu sałego ukłau ochrony przepięciowej (Rys. 9). Napięcie wyjściowe ransformaora hybryowego jes zaeżne o warości współczynnika wypełnienia impusu D (Rys. ). Ponao może być w sposób bezsopniowy zmieniane o warości mniejszej o napięcia zasiania o warości bisko wa razy większej o napięcia zasiania - u L < a D<05 (Rys. u L = a D=05 (Rys. b) u L > a D>05 (Rys. c). harakerysyki sayczne moułu ransmiancji napięciowej (wzmocnienia napięciowego) i fazy oraz wejściowego współczynnika mocy w funkcji współczynnika wypełnienia impusu D pokazano na rysunku. Wyniki baań eksperymenanych zosały zesawione razem z wynikami baań symuacyjnych i anaiycznych w ceu ich weryfikacji. p b 0 b) π/ 0 -π/ 0 06 0 H U V / V argh U ra S Obiczenia Symuacja Eksperymen 0 0 0 06 08 D Rys.. harakerysyki sayczne w funkcji współczynnika wypełnienia impusu D moułu ransmiancji napięcia b) fazy ransmiancji napięcia wejściowego współczynnika mocy Wzmocnienie napięciowe prezenowanego ukłau ransformaora hybryowego może być w sposób płynny zmieniane w zakresie o 066 o (Rys. Przesunięcie fazowe pomięzy napięciem wyjściowym i wejściowym (Rys. b) spowoowane jes właściwościami SM [0].

harakerysykę współczynnika sprawności TH zefiniowanego jako () w funkcji współczynnika wypełnienia impusu D pokazano na rysunku 5. () η 09 07 05 0 0 Pwy η. P we Rys.5. harakerysyka współczynnika sprawności w funkcji współczynnika wypełnienia impusu D Współczynnika sprawności η zmierzony poczas baań eksperymenanych moeu aboraoryjnego waha się o warości 08 a D = 0 o warości 089 a D = 06. Posumowanie W arykue zosał przesawiony projek oraz wyniki baań eksperymenanych rójfazowego ransformaora hybryowego (TH) o opoogii ze serownikiem marycowym (SM). Wyniki baań eksperymenanych są zbieżne z wynikami baań symuacyjnych i anaiycznych. W przesawionym TH zakres napięcia wyjściowego może być w sposób płynny zmieniany w przeziae o 066 o. Warość napięcia wyjściowego może być urzymywana na poziomie znamionowym nawe poczas 50% przepięć i 50% zapaów napięcia. Dasze prace bęą oyczyły TH w ukłazie czero-przewoowego oraz poprawy właściwości saycznych i ynamicznych rójfazowego ransformaora hybryowego. Poziękowania Transformaor zosał zaprojekowany i wykonany przez firmę ELHAND Transformaory z Lubińca. LITERATURA Eksperymen 0 0 0 06 08 D [] PN- E N 5 0 60: 00: Parameers of voage suppy in pubic power nework (in Poish). [] o n r a L. L ie K. Gri g g.: Preicing an prevening probems associae wih remoe fau cearing voage ips IEEE Trans. on In. Appicaions vo. 7 No. pp. 67-7 Jan. / Febr. 99. [] M ianowić J. H iskansen I.: Effec of oa ynamics on power sysem amping IEEE Trans. on Power Sysem Vo. 0 No. pp. 0-08 May 995. [] D j okic Z. D esmen J. V aname G. M ianovic J. S ockman K.: Sensiiviy of persona compuer o voage sags an shor inerrupions IEEE Trans. on Power Deivery vo. 0 No. pp. 75 8 Jan. 005. [5] D u r a n - Gomez J. P r ase P. Enjei N. W o o B.: Effec of voage sags on ajusabe-spee rives: a criica evauaion on an approch o improve performance IEEE Trans. on In. Appic. vo. 5 No. 6 pp. 0-9 Nov./Dec. 999. [6] F a ce A. M aas G. D a S iva Y.: Voage sag anaysis an souion for an inusria pan wih embee inucion moors in Proc. 00 In. Appicaions onference 00 vo. pp.57 578 Oc. [7] M o n e r o - Hernanez O. Enjei P.: Appicaion of a boos ac-ac converer o compensae for voage sags in eecric power isribuion sysem in Proc. 000 IEEE TH Power Eng. Sociey Trans. an Disrib. onf. pp. 70 75. [8] Oiviera J. F r e i as L. Viera J r J.: A seria reguaor using sof swiching PWM ac/ac fu brige converer in Proc. 999 IEEE 0TH Power Engineering Sociey Transmission an Disribuion onf. pp.9 98. [9] Oiviera J. Freias L. oeho E. Farias V. Viera J r J.: A PWM ac/ac fu brige use ike a shun an a seria reguaor in Proc. 997 European onf on Power Eecr. an Appic. Tronheim. pp..86-.9. [0] J a n g D. h oe G.: Sep-up/own ac voage reguaor using ransformer wih ap changer an PWM ac chopper IEEE Trans. on In. Eec. vo. 5 No. 6 pp. 905-9 December 998. [] F e yc z a k Z. F r ą c kowiak L. J a nkows k i M. K e m pski A.: Singe phase seria ac voage conroer base on bipoar PWM ac mari reacance chopper in Proc. 005 TH EPE Dresen. [] H a r a a K. A n a n F. Ya m a s aki K. J inno M. K a waa Y. N a k ashima T. Muraa K. S akamoo H.: Ineigen ransformer PES 96 Iay vo. pp. 7- Baveno June 996. [] A e oiza E. E n j ei P. M o r a n L. Pie I.: Ne generaion isribuion ransformer: o aress power quaiy for criica oas PES 0 IEEE vo. pp.66 7 June 00. [] A e oizae. P r a s e P. E njei P. M o r a n L. M o n e r o - H e rnanez O. K im S.: Anaysis an esign of new voage sag compensaor for criica oas in eecric power ysrybuion sysem. IEEE Trans. on In. Appicaions vo. 9 No. pp. - 50 Juy / Aug. 00. [5] L e e D. H abeer T. Harey R. R o s ron J. K e iser T.: A voage sag supporer uiizing a PWM-swiche auoransformer. IEEE Power Eec. Spec. onference PES 0 Aachen 00 pp. 50. [6] D m o ws ki A.: Reguacja napięć przemiennych. Ukłay wybrane. WNT Warszawa 98 [7] Yo r i n o N. D a n yoshi M. Kiagawa M.: Ineracion among muipe conros in ap change uner oa ransformers IEEE Trans. on Power Sys. vo. No.. pp.: 0-6 997. [8] K a n iews ki J.: Jenofazowy ransformaor hybryowy ze serownikiem marycowym Wiaomości Eekroechniczne 0.006 pp: 6-8. [9] F e yc z a k Z. J. K a niewski : Jenofazowy ransformaor hybryowy o opoogii z wubiegunowym serownikiem marycowo-reakancyjnym Przegą Eekroechniczny 07-08.006 pp: 80-85. [0] F e yc z a k Z. : Impusowe ukłay ransformujące napięcia przemienne Oficyna Wy. Uniwer. Zieonogórskiego 00. [] F e yc z a k Z. K a n i e wski J.: Moeing an Anaysis of Three-Phase Hybri Transformer Using Mari onverer in Proc. PE 007 Gansk 007 Poan [] J ezierski E.:Transformaory posawy eoreyczne WNT Warszawa 965 [] J ezierski E.: Uzwojenia ransformaorów energeycznych WNT Warszawa 98 [] R z ąsa J.: Wybrane sposoby kszałowania przebiegów czasowych prąów wejściowych i napięć wyjściowych przekszałników marycowych Rozprawa Dokorska Poiechnika Warszawska 00 [5] F e yc z a k Z.: Energoeekroniczne ukłay serowania mocą prąu przemiennego Toruń 997 Auorzy: mgr inż. Jacek Kaniewski Uniwersye Zieonogórski Insyu Inżynierii Eekrycznej u Pogórna 50 65-6 Zieona Góra E-mai: J.Kaniewski@iee.uz.zgora.p r hab. inż. Zbigniew Feyczak prof. UZ Uniwersye Zieonogórski Insyu Inżynierii Eekrycznej u Pogórna 50 65-6 Zieona Góra E-mai: Z.Feyczak@iee.uz.zgora.p mgr inż. Mirosław Łukiewski ELHAND Transformaory u. PK -700 Lubiniec E-mai: m.ukiewski@ehan.p