Convertoare

Convertoarele care in afara de tiristoare contin si diode (punti semicomandate

sau redresoare cu dioda de fuga),nu pot realiza la iesire decat o singura

polaritate a tensiunii.

Fig. c. Convertor de 4 cadrane

Curentul de asemenea nu poate fi inversat datorita conductiei unidirectionale

a dispozitivelor semiconductoare.

Astfel de convertoare sunt de un cadran avand numai regim de redresor.

Convertoarele care contin numai doua tiristoare pot fi comandate astfel incat sa

se inverseze polaritatea tensiunii Ud pe partea de curent continuu in felul acesta

ele pot avea doua regimuri ,de redresor respectiv de invertor,cand se inverseaza

sensul de transfer al energiei.

Sarcina trebuie sa fie activa pentru a furniza energia respectiva si a mentine

sensul curentului Id in directia de conductie a tiristoarelor.

Aceste convertoare realizeaza doua cadrane.

Pentru a putea inversa sensul curentului Id se monteaza in antiparalel doua

convertoare de doua cadrane unul pentru Id>0 si altul pentru Id<0.Un astfel de

convertor poate realiza functionarea in patru cadrane.

Daca aceste convertoare intra in regim de conductie intrerupta vor functiona

fara comutatia curentului.

Convertoarele monofazate (cu nul si in punte) realizeaza p=2 pulsuri, iar cele

trifazate p=3 pulsuri respectiv p=6.

Pot fi construite si redresoare polifazate p>6 pulsuri.

Convertoarele de doua cadrane pot realiza pe partea de curent continuu un

singur sens al curentului Id dar ambele polaritati ale tensiunii Ud .

Astfel ele pot functiona in doua regimuri:

. regim de redresor in cadranul I, cand Id>0si Ud>0 cu transfer de energie

de la reteaua de curent alternativ spre sarcina;

. regim de invertor in cadranul IV cand Id>0 si Ud>0 cu transfer de energie

dela sarcina activa de curent continuu spre reteaua de curent alternativ.

Daca sarcina este o masina de curent continuu atunci in cadranul I va avea

regim de motor iar in cadranul IV va trebui sa functioneze in regim de

generator.

Convertoarele de doua cadrane cu comutatie de la retea pot fi mono tri sau

polifazice, schema cu nul sau in punte.

5.1 Convertorul monofazat cu nul

Este una din cele mai reprezentative scheme si se intalneste si sub denumirea

de redresor cu punct median si doua pulsuri .

Convertorul comandat cu nul reprezentat in fig. 5.2 a contine doar doua

tiristoare montate in secundarul unui transformator monofazat cu punct

median,iar sarcina este conectata intre punctul median si catozii tiristoarelor.

In cazul cel mai general convertorul alimenteaza R-L-E de exemplu o masina

electrica de curent continuu cu o rezistenta RA si o inductivitate LA a infasurarii

indusului.

Tensiunea electromotoare indusa E este proportionala cu viteza unghiulara a

rotorului .Bobina de netezire LB serveste pentru filtrarea curentului.

In vederea explicarii principiului de functionare se va considera ca circuitul de

sarcina are un puternic caracter inductiv (Ld=LB+LA􀕜∞) adica curentul de

sarcina redresat este puternic filtrat si se poate considera i=Id=const.

Se vor neglija pierderile in infasurarile transformatorului iar tiristoarele vor fi

considerate intreruptoare ideale cu cadere de tensiune neglijabila cand ele

conduc si cu curent rezidual nul in stare blocata.

Fig. 5.2.a. Convertor monofazat cu nul

Fig. 5.2.b. Schema echivalenta a convertorului monofazat cu nul

Tensiunea din primar variaza sinusoidal cu pulsatia retelei de alimentare:

Tiristorul care conduce conecteaza secundarul transformatorului de o anumita

polaritate la sarcina.In vederea obtinerii unei tensiuni redresate fiecare tiristor

va conduce pe cate o semialternanta a tensiunii alternative din secundar astfel

incat tensiunea sarcinii va prezenta doua pulsuri pe o perioada.

Formele de unda ideale ale tensiunilor si curentilor din circuit sunt prezentate

in figura 5.3 pentru diferite unghiuri de comanda.

Fig. 5.3.a. Formele de unda ale curentilor si tensiunilor convertorului monofazat cu nul pentru unghiurile de comanda de 0° si 45°

Fig. 5.3.b. Formele de unda ale curentilor si tensiunilor convertorului monofazat cu nul pentru unghiurile de comanda de 90°si 135°

Un tiristor poate fi amorsat numai cand este polarizat direct.Daca tiristorul T2

conduce si T1 este blocat:

uT1=uS1-uS2 cand iT1=0 si iT2=id

se poate observa ca T1 are punctul de comutatie naturala la inceputul fiecarei

perioade iar T2 la inceputul fiecarei semeperioade negative si ca tensiunea pe

care o preia un tiristor blocat este:

uTmax=2*uSmax

In cazul cand tiristoarele sunt comandate sunt comandate in momentul cand

tensiunea pe ele devine pozitiva convertorul functioneaza la fel ca un redresor

necomandat cu doua diode.

Curentul dintr-un secundar al transformatorului este la fel ca printr-un tiristor

astfel curentul primarului ip va rezulta dreptunghiular avand fundamentala i1p in

faza cu tensiunea up.

masina de curent continuu care lucreaza ca generator.