Comanda convertoarelor statice de putere

Comanda convertoarelor statice de putere

Electronica de putere in sens larg are sarcina de a comuta ,regla,comanda si

transforma energia electrica cu ajutorul mijloacelor electrice si cu un

randament cat mai bun.In aceasta acceptiune ,electronica de putere face parte

din tehnica impulsurilor de putere.

Functionarea unui convertor se poate reduce la:

. Producerea impulsurilor de putere din curenti si tensiuni date;

. Formarea ulterioara a acestor impulsuri si suprapunerea ,respectiv

regruparea lor intr-o marime electrica de iesire dorita.

Opratiile de mai sus sunt realizate in blocurile de putere ale convertorului,cu

ajutorul dispozitivelor semiconductoare specifice electronicii de putere.Daca

dispozitivele semiconductoare care alcatuiesc convertorul sunt comandabile sau

deconectabile ,functionarea lor corecta este posibila numai in prezenta unui

circuit de comanda construit pentru acest scop.

Fig. 1. Schema bloc generala a unei instalatii electronice de putere

Acest bloc de comanda genereaza semnale de amorsare(si de blocare daca este

cazul)a ventilelor semiconductoare si asigura ,prin intermediul unor circuite

electrice si electronice ,functionarea sigura a convertorului.

Schema bloc generata a intregii instalatii electronice este prezentata in figura

1 .Impulsurile care apar in blocurile de putere sunt in primul rand purtatoare

de energie,iar la semnale din blocul de comanda conteaza numai continutul de

informatie.In practica ,echipamentele electronice de putere sunt frecvent

alcatuite din mai multe convertoare ,fiecare cu blocul sau de comanda(fig. 2).

Fig. 2. Convertor cu circuit intermediar de curent continuu

Convertoarele partiale functioneaza aparent independent unele fata de

celelalte ,conducerea si supravegherea functionarii intregii instalatii fiind

asigurata de semnale care se vehiculeaza intre blocurile de comanda ale

convertoarelor si unitatea de comanda centrala a echipamentului electronic de

putere.

Acest din urma fapt are avantajul considerabil ca intregul proces este condus

prin semnale de nivel mic,pierderile de energie in partea de comanda si control

fiind practic neglijabile.Blocul de comanda al convertoarelor se realizeaza cu

componente si circuite specifice curentilor slabi.

Astfel este asigurata prelucrarea cu viteze ridicate a unui numar mare de

informatii de catre un circuit de comanda cu volum redus .Conditia de viteza este

evidenta daca avem in vedere faptul ca procesele din convertor sunt procese

rapide iar numarul mare de informatii este o rezultanta a complexitatii sarcinilor

de comanda nemijlocita ,supraveghere si eventual reglaj pe care le indeplineste

unitatea de comanda.

1. Functiile si componentele blocului de comanda

Figura 3 prezinta o schema bloc generala a circuitelor de comanda a

convertoarelor.Functia principala a blocului de comanda este aceea de a genera

semnale de comanda ale dispozitivelor de putere.

Forma acestor semnale ,durata,amplitudinea si puterea lor,trebuie sa satisfaca

cerintele impuse de ventilele utilizate.Adaptarea parametrilor impulsurilor

prelucrate in unitatile functionale ale blocului de comanda la conditiile impuse

de comanda sigura a dispozitivelor din blocul de putere se face de catre

formatorul de impulsuri.

Fig. 3. Schema bloc generala a circuitelor de comanda a convertoarelor

In plus in majoritatea convertoarelor moderne formatorul de impulsuri preia si

functia de separare galvanica a blocului de putere de blocul de comanda.

Prelucrarea semnalelor in aceasta unitate functionala a blocului de comanda

nu afecteaza momentul aparitiei lor sau faza lor fata de un semnal de referinta.

Faza impulsurilor de comanda este determinata de modul de functionare a

convertorului si se asigura prin prelucrarea logica si analogica a semnalelor in

celelalte blocuri ale partii de comanda.

Toate procesele de comutatie necesare sunt deduse,cu rare exceptii,de unul sau

mai multe siruri de impulsuri centrale independente,numite impulsuri de tact.

Structura generatorului de tact depinde de tipul convertorului comandat.

La convertoarele cu comanda interna acest bloc oscileaza liber.In cazul

convertoarelor cu comanda externa tactul este obtinut de la retea sau de la

sarcina.Functionarea generatorului impulsurilor de tact in mod dependent de

semnalul de intrare ,respectiv de iesire din blocul de putere se numeste

sincronizare.

Deoarece de cele mai multe ori valoarea medie a marimii de iesire din

convertor trebuie sa fie variabila ,si anume cu o pierdere de putere cat mai

redusa,circuitele de comanda preiau si sarcina comenzii valorii medii.

In acest sens fiecare instalatie de convertoare formata din blocul de putere si

blocul de comanda poate fi considerata drept un amplificator de putere.

Semnalele produse de generatorul de tact ,sub controlul blocului de comanda

al valorii medii,trebuie repartizate dispozitivelor semiconductoare din blocul de

putere intr-o anumita succesiune dependenta de structura topologica a partii de

fata a convertorului.

Aceasta operatie este realizata de catre circuitele logice din blocul distribuitor

de impulsuri.

Emiterea semnalelor de la distribuitorul de impulsuri catre formatorul de

impulsuri este conditionata de inexistenta semnalelor de invalidare la iesirea

circuitelor de supraveghere.

In concluzie ,la nivelul cel mai general,blocul de comanda al convertoarelor

este alcatuit din urmatoarele cinci unitati functionale:

. Generatorul de tact(sincronizare);

. Comanda valorii medii;

. Distribuitor de impulsuri;

. Circuitul de supraveghere;

. Formatorul de impulsuri.

1.1 Producerea impulsurilor de tact.Generatoare de impulsuri de tact

Frecventa de comanda care determina desfasurarea in timp a proceselor din

blocul de comanda,numita frecventa de tact,poate fi obtinuta in functie de

procesul de comanda de la o sursa externa sau interna.

Notiunile de comanda si modulare se folosesc in acest context cu acelasi

inteles.Schema de modulare interna necesita generatoare de impulsuri cu

functionare independenta.

In schemele cu modulare externa aceste impulsuri deriva direct dintr-o

frecventa externa data.Generatoarele de impulsuri interne lucreaza in domeniul

frecventelor joase nefiind supuse unor cerinte de precizie prea ridicate.Se

utilizeaza aproape exclusiv circuite cu o xaracteristica neliniara pronuntata,asa

numitele oscilatoare de relaxare.

Pentru functionarea unor asemenea circuite este necesar un element trigger,

un element care in caracteristica sa curent-tensiune prezinta o zona de rezistenta

negativa.

Aceasta caracteristica neliniara poate fi realizata cu ajutorul unor scheme

corespunzatoare sau direct utilizand elemente speciale.

Din primul grup fac parte toate schemele de multivibratoare astabile (fig

5a,c,d).

Circuitele din figura 5.a si b basculeaza la o tensiune programata , iar

circuitele 5 c si d la un curent programat.

Multivibratoarele capacitive si inductive simetrice se prefera cand in schema

de comanda a convertorului este necesar si impulsul de tact negat.

Generatoarele de impulsuri de tact R-L pot comanda direct ventilele din blocul

de putere.inchiderea unui transformator in bucla de reactie face posibila

utilizarea unui singur amplificator ca in oscilatorul autoblocat din figura 5.d.

Frecventa de lucru a multivibratoarelor astabile de cuplaj R-L se poate regla

prin comanda premagnetizarii.

Caracteristica curent-tensiune a trigger-ului

Fig. 4. Principiul de functionare al oscilatoarelor de relaxare

In cazul multivibratoarelor R-C perioada impulsurilor generate este suma

timpului de incarcare si descarcare a condensatorului,timp ce se poate controla

prin curentul de incarcare,respectiv de descarcare.Practic,capacitatile din

circuitul multivibratorului se mentin constante sau se amplifica in trepte pentru

determinarea mai multor domenii de frecventa.In cazul convertoarelor simple

cand frecventa impulsurilor de tact se regleaza manual,se variaza rezistenta de

incarcare a condensatorului.

In dispozitivele cu comanda electrica curentul de incarcare este determinat de

sursele de curent constant comandate.

Generatorul de tact cu gama de frecventa variabila

Vom analiza generatorul de tact cu o gama de frecventa de la 20Hz la 2kHz,

realizat cu tranzistoare.El se compune dintr-un multivibrator astabil R-C format

din tranzistoare Q1 si Q2 la care rezistentele de baza s-au inlocuit cu

tranzistoarele Q3 si Q4 cu scopul largirii domeniului de lucru.

Fig. 5. Scheme de principiu pentru obtinerea impulsurilor de tact

Unde:C=C1=C2; Uz=Uz1=Uz2; f-frecventa impulsurilor generate.

Curentul I se regleaza din potentiampermetrul P.

Fig. 6. Generator de tact cu frecventa variabila

Cum incarcarea condensatoarelor C1 si C2 se face pe calea R4-Dz1, respectiv

R3-Dz2 , diferita de cea de descarcare a impulsurilor se produce un montaj cu

ambele fronturi bune.

2.1 Distribuitorul de impulsuri

Acest dispozitiv are functia de baza de a forma din semnalele de intrare, cum

ar fi semnalele de tact,modulate si semnalele de supraveghere,toate comenzile

pentru producerea impulsurilor de comanda a ventilelor.

Aceasta sarcina se rezolva ca o functie logica complexa,principal prin

procedeele algebrei logice incluzand desfasurarea in timp a impulsurilor.

Deoarece anumite conexiuni in dispozitivul de comutatie apar de mai multe ori

functia logica globala poate fi divizata in subfunctii mai simple, astfel incat

conceptia dispozitivului se simplifica.Distribuitorul de impulsuri ca componenta

proprie apare numai in instalatii mai complexe deoarece la scheme de comanda

mai simple , impulsurile de comanda pentru ventile se deriva direct din comanda

valorii medii.

Nivelul semnalelor in distribuitorul de impulsuri se afla aproape exclusiv la

nivelul scazut de putere a elementelor logice.Tehnologia circuitelor va fi deci, in

mare masura uniforma si constructia schemelor va diferi numai in privinta

realizarii diferitelor functii logice.

La intocmirea unui dispozitiv de conectare concret trebuie intocmita o tabela

cu desfasurarea in timp sau o diagrama pentru impulsurile de comanda ale

ventilelor pe baza seriei de impulsuri de putere si a schemei detaliate a blocului

de putere.Pentru functia logica reprezentata astfel exista o multitudine de

posibilitati de realizare din punct de vedere tehnic.Acest fapt cat si multitudinea

tipurilor de convertoare utilizate permit in acest capitol tratarea numai a unor

functii partiale ale dispozitivului care se repeta mai des.

Functii simple ale distribuitorului de impulsuri

Comun pentru toate distribuitoarele de impulsuri este ca fronturile anterioare

ale impulsurilor modulate dau comenzile pentru conectarea ventilelor , iar din

fronturile posterioare se deduc toate informatiile pentru deconectare.

Facand abstractie de ventilele deconectabile (fig.7) in cazul cel mai simplu

este necesar sa se produca o comanda de aprindere pentru ventilul de stingere in

momentul deconectarii.Schemele mai complexe necesita mai multe comenzi

pentru realizarea deconectarii.

Fig. 7. Schema cu comanda pentru conectare si deconectare a ventilelor

O alta sarcina partiala importanta consta in comutarea unor comensi intre

diferitele grupe de ventile care apartin altor faze,respectiv polaritati.Circuitele

necesare pentru aceasta pot fi realizate corespunzator naturii lor pur

combinatoric in mod simplu prin parti (fig.8).

La convertoarele cu comutatie de la retea este necesara formarea comenzilor

de mai multe siruri de impulsuri de tact si insumarea impulsurilor de comanda

prin adunarea mai multor impulsuri de tact(fig.9)

Fig. 8. Comutarea comenzilor intre diferite grupe de ventile

Semnalele din circuitul de supraveghere ,care intervin in dispozitiv ,au in

primul rand sarcina de a intarzia semnale de comanda ale ventilelor sau chiar de

a le suprima complet.

Fig.   Insumarea impulsurilor de comanda prin adunarea mai multor impulsuri de tact

Eliminarea impulsurilor se poate realiza simplu prin parti.Intarzierea

impulsurilor necesita elemente de memorie in dispozitiv sau o interventie in

comanda valorii medii (fig.10).

Tehnica intarzierii impulsurilor este necesara si atunci cand trebuie asigurata

mentinerea unor distante minime intre diferitele siruri de impulsuri de comanda

sau intre fronturile unui sir deimpulsuri.

Asemanator cu intarzierea impulsurilor are loc sincronizarea comenzilor

asincrone cu impulsuri de tact.In figura 11 se arata ca exemplu un mod de

rezolvare pentru conectarea si deconectarea sincrona a unui sir de impulsuri

modulate.

Realizarea acestei functii partiale face posibila formarea unor semnale

ulterioare cum sunt necesare de exemplu la convertoarele cu comutatie dela

retea cu ventile antiparalel.

Fig. 10. Intarzierea fronturilor de impulsuri de tact modelat

Fig. 11. Conectarea si deconectarea sincrona a unui sir de impulsuri modulate

1.3 Supraveghere si protectie

Supravegherea este un complex care chiar in lucrarile mai detaliate despre

convertoare,adesea este amintita foarte sumar.

Aceasta nu este de inteles deoarece greutatile care apar sunt trecute cu vederea sau neglijate.La realizarea practica a unor prototipuri de convertoare construite pe aceasta baza se intampina in special la instalatiile mai pretentioase si in regim nestationar,greutati care pot fi:neregularitati in functionare, deranjamente de

functionare sau chiar scoaterea din functionare a convertorului.

Cheltuiala ulterioara pentru remedierea unor asemenea lipsuri este de obicei

considerabila.

La instalatiile de convertoare complexe cu comutatie interna,in stadiul de

proiectare cheltuiala necesara pentru supraveghere adeseori poate fi prevazuta

foarte greu.Supravegherea poate fi privita ca un control permanent al anumitor marimi de functionare care apar in convertor.

Pentru sesizarea acestora exista doua cai:

. Masurarea directa in convertor;

. Inchiderea unor semnale externe care sunt supuse in convertor anumitor

schimbari ,in care se deduc criterii pentru starea de conectare.

Din punct de vedere al tehnicii ,realizrea functiei de control duce la

constatarea aparitiei ,respectiv neaparitiei anumitor valori de tensiune si curent

intr-o schema comparativa(fig.12).

Fig. 12. Schema comparativa pentru realizarea functiei de control

Semnalul digital de iesire al acesteia-semnalul de supraveghere- influenteaza

atunci comanda in mod corespunzator.In circuitul de supraveghere se pot

introduce marimi electrice si neelectrice utilizand transformatoare sau

traductoare pentru marimile de masurat.

Cateva functii tipice de supraveghere care apar foarte des sunt cele ce

urmeaza:

. Supravegherea deranjamentelor de stingere prin controlul tensiunii

condensatorului de stingere din circuit de comuatie fortata;

. Supravegherea starii de conductie a ventilului :se constata daca ventilele

sunt sigur blocate ;

. Supravegherea tensiunilor de alimentare si ajutatoare , asigurarea

tensiunilor de alimentare necesare;

. Supravegherea premagnetizarilor - este importanta la utilizarea bobinelor

de filtrare care se pot satura si a transformatoarelor (prin masurarea

valorii medii a tensiunii);

. Supravegherea supratensiunilor si supracurentilor - protectia instalatiilor

impotriva starilor de functionare prin intreruperea din timp a proceselor

care se desfasoara gresit;

. Supravegherea temperaturii-controlul temperaturii de functionare a

ventilelor de putere etc.;

. Supravegherea succesiuni ,conform functionarii,a impulsurilor la pornire

stabilirea cu siguranta a starilor marimilor de iesire necesare pentru

pornire;

. Supravegherea momentelor importante de timp ,stabilirea aparitiei sau

neaparitiei unor anumite procese in anumite momente in timp.

Mentinerea intervalelor de timp minim (de exemplu inainte de aprinderea

ventilelor anterioare) nu este o functie a supravegherii ci o sarcina a circuitului

de comanda.

Distribuitorul de impulsuri reprezinta elementul de actionare pentru

supraveghere.Impulsurile de comanda singulare sau grupurile de impulsuri sunt

intarziate ,suprimate sau dirijate in alta parte in functie de constructia

distribuitorului deimpulsuri.

In cazul in care apar defecte de functionare grave are loc deconectarea intregii

instalatii.

Supravegherea starii de conductie a tiristoarelor

Circuitele pentru transmiterea tensiunilor si curentilor se realizeaza cu

separare galvanica.Ceva mai mult decat in acest cadru se pune problema sa se

stabileasca daca un ventil de putere conduce sau este blocat.

Caderea de tensiune ar putea fi folosita ca un criteriu pentru starea de

conductie ,insa concluziile care se pot trage nu sunt univoce pentru toate starile

de functionare.

Nu se poate stabili daca tiristorul conduce sau daca blocheaza tensiunea

corespunzatoare unei caderi de tensiune in stare de conductie.Chiar si controlul

direct al curentului este problematic cand se pune problema sa se determine

exact momentul de timp in care capacitatea de blocare este din nou atinsa.

Un criteriu pentru verificarea starii de conductie a tiristoarelor s-a dovedit a fi

conductie la inalta frecventa a pastilei.Supravegherea starii de conductie se

realizeaza cu ajutorul unui semnal exterior ajutator(fig.13).

Circuitele formate din grupul R-C cuplat inductiv (cuplare serie) sau capacitiv

(cuplare parelel) i se furnizeaza frecventa inalta.

Fig. 13. Supravegherea starii de conductie cu semnal exterior ajutator

Energia preluata si prin aceasta tensiunea obtinuta pe rizistenta de masurare ,

respectiv de limitare este o masura a starii de conductie a tiristorului.Aceasta

energie oscileaza intre doua valori extreme care corespund starilor blocat si in

conductie a tiristorului.

Pentru determinarea valorilor frecventei si energiei semnalului ajutator

trebuie sa se tina seama sa nu apara o aprindere nedorita a tiristorului.

Frecventa determina in plus si viteza cu care schimbarea starii de conductie

apare la iesirea circuitului de control.

1.4 Producerea semnalelor pentru comanda ventilelor

Numai uneori impulsurile emise de distribuitorul de impulsuri sunt suficiente

pentru comanda directa a ventilelor blocului de putere.Pentru declansarea

proceselor de comutare impulsurile de comanda trebuie sa aiba nu numai o

anumita energie ci si o desfasurare optima determinata de proprietatile ventilelor

din blocul de putere.

Cerintele sunt foarte diferite din cauza numarului si diversitatii mari a

ventilelor.In privinta formei impulsului de comanda trebuie respectate doua

criterii functionale fundamentale.Ventilele cu caracter amplificator continuu

necesita semnale de comanda care privite in timp sunt un model al impulsurilor

de putere care trebuie declansate.

In functie de caracteristicile blocului de putere pot fi necesare impulsuri pe

durata mai lunga sau impulsuri multiple.Ventilele in general se afla la potentiale

cu oscilatii mari dependente atat de starea de comutatie proprie cat si de restul

blocului de putere.

Prin urmare legatura semnalelor de comanda,analog cu transmisia valorii de

masurare si a celei de semnalizare la schemele de supraveghere trebuie sa se

realizeze cu separare galvanica.

Elementul cel mai des utilizat pentru aceasta este transformatorul de

impulsuri.Pe langa acesta intra in discutie cuplajele galvanice cu surse de curent

si sisteme de cuplare optoelectronice,mai ales daca trebuie transmise si tensiuni

continue.In figura 14 se arata schema generala pentru producerea semnalelor

de comanda a ventilelor.

Fig. 14. Schema de principiu a producerii impulsurilor de comanda ale ventilelor

In treapta de formare au loc pe baza parametrilor de formare programati ,

transformarea comenzilor care provin din distribuitorul de impulsuri,in

impulsurile de comanda pentru ventilele dorite.

Acestea transmise fara potential la etajul urmator la intrarea de comanda a

ventilului corespunzator.

La puteri de comanda mari si forme speciale de impulsuri ,comenzile

dispozitivului si energia necesara sunt transmise separat si fara potential spre

treapta de formare a impulsurilor care la nivelul ei este legata direct cu intrarea

respectiva de comanda a ventilelor.

Schema de comanda pentru tranzistoare

Pentru comanda tranzistoarelor de putere este adeseori necesar un consum de

energie indicat.din cauza amplificarii reduse in curent la curenti mari de

colector ,trebuie calculat pentru obtinerea starii de conductie un curent de baza

de 10% pana la 20%.

Tensiunea de comanda directa la tranzistor este redusa,fiind de 0,7V pana la

1,5V,insa pentru limitarea curentului de baza trebuie prevazuta o rezistenta

suplimentara pe care se pierde aceeasi tensiune .

Daca impulsurile de comanda sunt periodice cu o frecventa nu prea mare (mai

mare de 10Hz) si daca factorul de umplere nu este prea mare(mai mic decat

1/20) ,atunci se poate obtine acordarea impedantelor alimentand baza prin

transformator.

Figura 15 arata acest lucru cu ajutorul unui invertor de tranzistoare

Fig. 15. Schema cu separare galvanica pentru comanda pentru tranzistoarelor

Prin utilizarea unor transformatoare de acordare se obtine si separarea

necesara a potentialelor circuitelor de baza.

Daca cerintele fata de forma curbei impulsurilor de comanda sunt ridicate sau

daca trebuie transmise si semnale de tensiune continua,trebuie sa se utilizeze,in

functie de puterea de comanda necesara(fig.16)cuploare optice , respectiv

surse de curent comandate ,cu sau fara amplificatoare suplimentare.

Fig. 16. Schema cu separare galvanica pentru comanda pentru tranzistoarelor

Pentru reducerea puterii de comanda care trebuie furnizata ventilelor se poate

lua o parte a curentului de comanda pentru tranzistoarele finale din circuitul din

figura 17.

Fig. 17. Amplificator Darlington cu 3 tranzistoare

Schema Darlington prezentata are un factor de amplificare egal cu produsul

factorilor de amplificare ai tranzistoarelor utilizate ,micsorand astfel curentul de

comanda necesar.

Tensiunea de comanda necesara creste proportional cu numarul

tranzistoarelor utilizate.Corespunzator cu acesta creste si tensiunea reziduala la

tranzistorul final in stare de conductie.Rezulta astfel o crestere corespunzatoare

a puterii pierdute si deci a dispozitivului de racire.

Aceste pierderi prin conductie si comutatie apar in tranzistorul de putere se pot

influenta intre anumite limite printr-o schema de comanda conform figurii 18.

Curentul de baza static necesar pentru mentinerea starii de conductie i se

adauga in momentele de comutare purtatori suplimentari de sarcina.

Fig. 18. Schema de comanda cu grup RC

Daca se alege un grup RB-CB adevarat(valorile optime respective se determina

cel mai bine empiric) fronturile de comutarepot deveni considerabil mai abrupte

fara sa fie necesari timpi de acumulare suplimentari.

2 Puncte de vedere pentru alegerea circuitelor de comanda a celor

mai importante tipuri de convertoare

2.1 Convertoare cu comutatie de la retea

Deoarece problemele de comanda in fazele retelei nu se deosebesc esential una

de alta ,facand abstractie de cateva exceptii rare ,sistemele de comanda a

unghiului de conductie vor fi construite din mai multe circuite de comanda

(subsisteme) de acelasi tip.

Fiecarui sistem ii este subordonata una din tensiunile retelei faza acesteia

producand sincronizarea intregului proces de comanda.Relatia dintre frecventa

de tact si frecventa retelei depinde de domeniul de comanda necesar si de felul in

care se face comanda valorii medii a tensiunii de iesire.

Daca fiecare subsitem poseda o treapta proprie pentru comanda valorii medii

este usor sa obtinem sirurile de impulsuri de tact necesar din fazele retelei

corespunzatoare.

Daca comanda unghiului de amorsare se face numai intr-o semiperioada

atunci frecventa de tact este egala cu frecventa retelei,iar la comanda ambelor

semiperioade frecventa de tact este egala cu de doua ori frecventa retelei.

Pe de alta parte ,se poate obtine un singur impuls de tact central direct din

sistemul tensiunilor de retea,respectiv prin adunarea impulsurilor de tact

corespunzatoare fazelor individuale.

Din acestea se poate obtine prin procese de divizare sau numarare impulsuri de

comanda pentru intreg convertorul.

Mai ramane de obtinut numai un circuit pentru comanda valorii medii.

Frecventa de tact este dependenta de numarul de faze.

Circuitele de comanda se deosebesc si din punct de vedere al locurilor de

actionare a comenzii valorii medii.Astfel:

. Figura 1a arata defazarea (de exemplu prin punti defazoare) inainte

de obtinerea impulsurilor de tact prin fiecare faza.

. Figura 1b -modularea latimii impulsurilor dupa obtinerea

impulsurilor de tact separate pentru fiecare faza;

. Figura 1c-modularea latimii impulsurilor dupa obtinerea impulsului

de tact central.

A patra posibiliate teoretica a defazarii pentru diferitele faze inainte de

obtinerea unui tact central pretinde o cheltuiala asa de mare incat este mai bine

sa se apeleze la solutiile prezentate inainte.

Fig. 1 Circuite de comanda pentru convertoare conduse de la retea

Adeseori la convertoarele conduse de la retea comutatoarele sunt conectate in

serie , incat diferitele ventile ale diferitelor comutatoare conduc acelasi curent

simultan.Semnalele de comnada a ventilelor trebuie sa fie influentate de

semnalele de tact ale diferitelor faze.

Ca un exemplu pentru aceasta se poate aminti puntea trifazata cu tiristoare

complet comandata(fig.20).La aceasta solutie fiecare ventil necesita sau un

impuls de amorsare lung care dureaza peste 600 electrice sau doua impulsuri de amorsare scurte.

La comanda totala,al doilea impuls este declansat la 600 electrice dupa primul,

in succesiunea fazelor retelei.

Acesta este necesar deoarece fiecarui ventil in conductie dintr-un comutator ii

corespund in celalalt comutator doua ventile care se succed,in conductie.

Fig. 20. Puntea trifazata cu tiristoare complet comandata

2.2 Convertor de curent alternativ

Circuitele de comanda pentru convertoarele de curent alternativ sunt

construite in mare masura identic cu cele utilizate la convertoarele simple

conduse de la retea cu comanda valorii medii prin comanda unghiului de

amorsare.

Printr-o comutare continua a doua convertoare partiale cu polaritate inversa

de iesire ,comandate printr-o schimbare periodica a unghiului de conductie

rezulta obtinerea tensiunii de iesire a convertoarului.

Apar datorita acestui fapt doua semnale dominante.Primul semnal de tact al

comenzii unghiului de amorsare(intr-o relatie definita cu frecventa retelei),iar al

doilea in general este prescris din exterior si prin acesta este un semnal de

comutare asincron(determina frecventa tensiunii de iesire a convertorului).

Premisa pentru o forma utilizata corespunzatoare a tensiunii de iesire este un

raport de cel putin 2,5 intre frecventele de intrare si iesire.Curentii de circulatie

care apar in blocul de putere se pot mentine sub control prin supravegherea

trecerii lor prin zero si prin mentinerea unor distante suficiente intre

semiperioadele care se succed.Corespunzator constructiei blocului de putere din

doua circuite,exista si doua circuite de comanda(fig.21).Cuplarea lor se face

astfel incat unghiul de comanda al uneia sa fie identic unghiului complementar

de 1800 al celuilalt.

Convertoarele pentru actionari reversibile cu motoare de curent continuu sunt

construite in principiul analog in solutiile cele mai simple.Schimbarea polaritatii

tensiunii de iesire a convertorului corespunde aici schimbarii directiei de rotatie,

iar comanda unghiului de conductie corespunde comenzii turatiei motorului de actionare.Dinamica actionarii este determinata de comportarea curentului de circulatie.

Actionarile rapide fara curenti de circulatie necesita sisteme de reglare

complicate si,corespunzator acestora,circuite de comanda mai complexe.

2.3 Comanda fluxului de energie prin conectarea si deconectarea perioadelor

retelei

La acest procedeu comanda valorii medii se face prin modificarea numarului

de perioade ale retelei aplicate sarcinii in raport cu perioada totala.Pentru

aceasta stare la dispozitie analog procedeului de comanda in impulsuri doua

posibilitati principale:

. Numar constant de perioade ale retelei,durata de blocare variabila

(corespunzator modificarii frecventei impulsurilor);

. Numar variabil de perioade ale retelei la o frecventa constanta a tensiunii

de sarcina(corespunzator modularii duratei impulsurilor);

Combinarea acestor procedee nu are nici o insemnatate prectica.Conectarea

seriilor de semialternante cu ajutorul ventilelor antiparalele are loc totdeauna la

trecerea prin zero a tensiunii retelei,respectiv pentru eliminarea perturbatiilor in punctul de comutatie naturala in care nu au loc procese de oscilatii.

Apar si aici doua frecvente de conducere corespunzatoare frecventei retelei si

frecventei tensiunii de iesire,care totusi trebuie sa fie in raporturi bine definite

una fata de alta.

Chiar in cazul unei prescrieri continue a frecventei tensiunii pe sarcina por fi

eficace in ceea ce priveste comanda numai multiplii intregi ai frecventei retelei.