Lucrări de laborator - convertoare statice

1. Scopul lucrarii este de a studia modul cum este legata functionarea unui convertor de natura sarcinii conectate la iesire. Se va studia influenta unei sarcini de tipul R, RL, RC, si RLE asupra functionarii unui redresor monofazat monoalternanta necomandat.

2. Consideratii teoretice

2.1. Functionarea redresorului cu sarcina rezistiva

Redresorul monofazat monoalternanta este cel mai simplu redresor, iar schema de principiu cu sarcina rezistiva este prezentata în figura 1.1. Vom considera ca dioda este ideala adica uD = 0 în stare de conductie si iD = 0 în stare blocata.

Fig. 1.1 Redresorul monofazat cu sarcina rezistiva

Dioda D (figura 1.1) conduce pe durata alternantei pozitive a tensiunii us (întrucât este polarizata direct cu + pe anod si – pe catod), astfel în acest interval de timp este valabila relatia:

ud = us (1.1)

Pe durata alternantei negative dioda este polarizata invers si:

ud = 0 (1.2)

Astfel în figura 1.2 sunt prezentate formele de unda ale tensiunii si curentului la bornele sarcinii precum si caderea de tensiune pe dioda.

Dupa cum se poate remarca unghiul de conductie al diodei este q = p.

2.2. Functionarea redresorului cu sarcina rezistiv-inductiva RL serie

Schema redresorului cu sarcina rezistiv-inductiva serie este prezentata în figura 1.3 iar formele de unda ale tensiunii si curentului în figura 1.4.

Astfel, pe durata alternantei pozitive (figura 1.3.a) dioda D este polarizata direct si conduce. La începutul alternantei negative, desi tensiunea us polarizeaza negativ dioda D, aceasta ramâne în conductie un timp. Cauza acestui fenomen este energia magnetica acumulata de bobina. Astfel dioda este polarizata de suma celor doua tensiuni us si eL care este pozitiva.

a) b)

Fig. 1.3 Redresorul monofazat cu sarcina rezistiv-inductiva serie

În intervalul cât conduce dioda D se poate scrie urmatoarea ecuatie:

(1.3)

Prin rezolvarea acesteia se ajunge la solutia:

(1.4)

Egalând ecuatia (1.4) cu zero se poate determina unghiul de conductie q al diodei:

(1.5)

Se obtine ecuatia transcendenta (1.5) care nu poate fi rezolvata analitic, ci pe cale numerica sau grafica.

Se pot remarca urmatoarele:

- pentru o sarcina rezistiva , deci dioda va conduce ca în figura 1.2.

- pentru o sarcina inductiva , ceea ce presupune o conductie continua a diodei;

- pentru o sarcina rezistiv-inductiva unghiul de conductie q Î [1800, 3600].

2.3. Functionarea redresorului cu sarcina rezistiv-inductiva RL serie si dioda de regim liber (DRL)

Dioda de regim liber DRL se monteaza în antiparalel cu sarcina, dupa cum se poate observa si în figura 1.5. În figura 1.6 sunt prezentate tensiunile si curentii pentru aceasta schema de functionare.