GRUPA A
1. Przedstawić i umówić parametry i charakterystykę diody prostowniczej.
Dioda półprzewodnikowa prostownikowa- dwuwarstwowy, dwuzaciskowy element półprzewodnikowy, Stany pracy diody: stan przewodzenia: stan pracy diody odpowiadający części charakterystyki głównej o małym napięciu i małej rezystancji; stan zaworowy (wsteczny): stan pracy diody odpowiadający części charakterystyki głównej dla prądów wstecznych i wartościach mniejszych niż wartości prądu wstecznego przy napięciu przebicie. Posiada dwa zaciski główne: katody i anody.
Charakterystykę główną nazywamy zależność prądu głównego od napięcia głównego przy ustalonych warunkach cieplnych.
Odwzorowania charakterystyki diody: idealny, liniowy.
Zasady doboru diody: dobór napięciowy i prądowy.
3. Dla 2-kierunkowego 2-pulsowego prostownika sterowanego z diodą zerową narysować i uzasadnić przebiegi U i I odbiornika typu RLE, alfa z różne od 0. Uzasadnić czy w tym, stanie możliwe jest impulsowe przewodzenie prądu odbiornika?
Dioda zerowa zwiera odbiornik w tej części okresu, gdy wartość napięcia w prostownikach bez diody jest ujemna, w skutek tego napięcie na odbiorniku nie zmienia biegunowości, lecz w zmiennym przedziale utrzymuje wartość napięcie równe napięciu na diodzie, w idealnym przypadku 0.
W przedziałach prąd płynie nadal przez odbiornik i obwodu utworzony przez diodę, energia zgromadzona w indukcyjnym L zostaje rozładowna.
Gdy tg fi odbiornika jest duży, prąd jest ciągły. Energia gromadzona jest w cewce gdy napięcie na odbiorniku jest duże.
Gdy tg fi odbiornika jest mały lub (i) E ma stosunkowo duże wartości lub (i) jest duże, prąd może być impulsowy, przypadek poniżej.
4. Dla 1-kierunkowego 3-pulsowego prostownika sterowanego z diodą zerowa narysować i uzasadnić przebiegi U i I odbiornika typu RLE, przebiegi prądu zaworów, dla alfa z =60st. , idealne wygładzenie prądu odbiornika(komutacja prosta, L->nieskończoności).
Dioda zerowa powoduje, ze napięcie na odbiorniku nie spada poniżej zera. Gdy napięcie zasilające spada poniżej zera, a w cewce zgromadzona jest energia dioda zerowa przejmuje przewodzenie od tyrystora i energia zgromadzona w polu magnetycznym cewki zostaje rozładowana w obwodzie utworzonym przez diodę zerowa i odbiornik.
W chwili załączania tyrystora =60 następuje komutacja diody, prąd tyrystora narasta, a diody maleje, w chwili tej napięcie na odbiorniku w idealnym przypadku równa się 0. Komutacja ta powoduje zmniejszenie wartości średniej napięcia wyprostowanego Ud.
Gdy napięcie na odbiorniku spada do zera następuje komutacja tyrystora, dioda zerowa przejmuje prąd od tyrystora, napięcie na odbiorniku jest równe zero.
Gdy prąd odbiornika jest idealnie wygładzony
5. Narysować i uzasadnić charakterystykę sterowania sterownika prądu AC dla przypadku kąta fazowego odbiornika fi=0 oraz fi=45st
6. Omówić metodę komutacji tyrystora w sterowniku napięcia DC w układzie z przeładowaniem rezonansowym.
Gałąź rezonansowa LC dołączona równolegle do tyrystora spełnia rolę obwodu komutacyjnego. Po załączeniu tyrystora przepływa przez niego prąd składający się z sumy dwóch prądów: odbiornika iR i prądu ic obwodu komutacyjnego LC. Warunkiem koniecznym wyłączenia tyrystora jest sprowadzenie jego prądu głównego do 0. Jest to możliwe tylko w przypadku, gdy amplituda prądu gałęzi komutacyjnej LC jest większa od amplitudy prądu odbiornika: Icmax>Uz/R. Prawidłowe działanie obwodu komutacyjnego wymaga zgromadzenia w kondensatorze C energii wymaganej do wygenerowania przez ten obwód odpowiedniego prądu komutacyjnego. Jest to możliwe tylko wtedy, jeżeli przed załączeniem tyrystora T kondensator zostanie naładowany do napięcia o wartości bliskiej Uz ze źródła napięcia stałego.
7. Narysować schemat, przebiegi U i I odbiornika, charakterystykę sterowania oraz omówić działanie sterownika impulsowego napięcia DC o strukturze umożliwiającej przekazanie energii do źródła z odbiornika.
W przedziałach czasu w których łącznik tranzystorowy jest załączony, prąd i0 narasta pod wpływem nap. źródłowego E0. Po włączeniu tranzystora prąd i0 płynie nadal pod wpływem indukcyjności L0 w obwodzie obciążenia. Obwód zamyka się pod wpływem diody zwrotnej i źródła napięcia Ud, do którego jest przekazywana energia ze źródła E0. Napięcie odbiornika:
8. Omówić metodę sterowania Uwyj przy niesymetrycznym sterowaniu zaworów 1-fazowego mostkowego falownika niezależnego o komutacji fazowej (sterowaniu 1-pulsowym), narysować przebiegi U i I odbiornika typu RL oraz zależność określająca charakterystykę sterowania.
Przy tego rodzaju sterowaniu przebieg napięcia odbiornika niezależnie od charakteru obciążenia ma postać impulsów prostokątnych o czasie trwania 1/ω(π-β). Podczas przepływu prądu napięcie na odbiorniku może być równe 0. Zależność określająca wartość skuteczną U oraz zawartość harmonicznej w funkcji kąta β mają w przypadku sterowania niesymetrycznego postać identyczną z podanymi uprzednio dla falownika sterowanego symetrycznie. Inny sposób sterowania Uwyj następuje poprzez zmianę kąta przesunięcia fazowego między napięciami dwóch falowników sterowanych symetrycznie.
9. Omówić metodę modulacji jednobiegunowej (unipolarnej) i dwubiegunowej (bipolarnej) falownika niezależnego; na przykładzie 1-fazowego niezależnego falownika mostkowego przedstawić wymaganą sekwencję sterowania zaworów dla obu metod modulacji.
Ze względu na sposób sterowania zaworów falownika można wyróżnić modulację jednobiegunową i dwubiegunową. Jednobiegunowa wymaga niesymetrycznego sterowania zaworów falownika i może być realizowana jedynie w układach mostkowych. Do uzyskania dwubiegunowej modulacji wystarczy symetryczne sterowanie zaworów.
10. Wyjaśnić zasadę kompensacji mocy biernej oraz wyższych harmonicznych prądu sieci używając elementów pasywnych LC.
Statyczny kompensator mocy służy do regulacji napięcia odbiornika, kompensacji wahań i odkształceń, regulacji współczynnika mocy oraz tłumienia oscylacji (U i I). Zasada jego działania polega na załączaniu równolegle do linii zasilającej kondensatorów i dławików. Czas załączenia tyrystorów jak i wartość reaktancji jest dobierana poprzez układ sterowania. Układ w sposób ciągły reguluje amplitudę i fazę prądu płynącego w sieci. Do kompensacji oddziaływania odbiorników na sieć zasilającą stosowane są najczęściej układy złożone z elementów pasywnych LC (kompensatory pojemnościowe, pasywne filtry rezonansowe wyższych harmonicznych).
7. Narysować schemat, przebiegi U i I odbiornika, charakterystykę sterowania oraz omówić działanie sterownika impulsowego napięcia DC o strukturze umożliwiającej przekazanie energii do źródła z odbiornika
matachari