Sedan tidigare För att varvtalsreglera likströmsmotor måste spänningen ändras För att varvtalsreglera synkron- och

Relevanta dokument
Permanentmagnetiserad synkronmotor. Industriell Elektroteknik och Automation

Kraftelektronik. Spänningen över en induktans kan skrivas. Strömmen i en induktans motsvarar upplagrad energi enligt

4 Elektriska maskiner och kraftelektronik

Definition av kraftelektronik

Elektroteknikens grunder Laboration 2

Varvtalsstyrning av likströmsmotorer

Varvtalsstyrning av likströmsmotorer

Elenergiteknik Laboration 2

Tentamen Elenergiteknik

X-tenta ET Figur 1. Blockschema för modell av det nordiska kraftsystemets frekvensdynamik utan reglering.

Fö 8 - TMEI01 Elkraftteknik Kraftelektronik

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Fö 12 - TSFS11 Energitekniska System Lik- och Växelriktning

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Elenergiteknik Förberedelse inför laboration 2 1(7)

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Industriell Elektroteknik och Automation

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

Lab 3. Några slides att repetera inför Lab 3. William Sandqvist

Asynkronmotorn. Industriell Elektroteknik och Automation

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Energiöverföring med resistor

Elektromagnetism. Kapitel , 18.4 (fram till ex 18.8)

Allmän symbol för diod. Ledriktning. Alternativ symbol för en ideal diod.

Fö 8 - TMEI01 Elkraftteknik Kraftelektronik

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

Permanentmagnetiserad synkronmotor. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Induktiv beröringsfri närvarogivare/detektor med oscillator, (Proximity switch)

Laborationsrapport. Kurs Elinstallation, begränsad behörighet. Lab nr 2. Laborationens namn Växelströmskretsar. Kommentarer. Utförd den.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

Elektroteknikens Grunder (MIE012)

Fö 6 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen

TENTAMEN Elmaskiner 2, 7,5 p

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Laboration - Va xelstro mskretsar

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Växelström K O M P E N D I U M 2 ELEKTRO

Elektriska drivsystem Föreläsning 10 - Styrning av induktions/asynkorn-motorn

Likströmsmotorns ankarlindning och kommutator

Jag har stört mig lite på att om man dimrar ner LED (både LED-spottar och LED-strip) så märker man av flimret. Eller jag gör det i alla fall.

Synkrongeneratorn och trefas

Fö 3 - TSFS11 Energitekniska system Trefassystemet

Strömförsörjning. Laboration i Elektronik 285. Laboration Produktionsanpassad Elektronik konstruktion

AC-kretsar. Växelströmsteori. Lund University / Faculty / Department / Unit / Document / Date

Kapitel: 31 Växelström Beskrivning av växelström och växelspänning Phasor-diagram metoden Likriktning av växelström

Elektromekaniska energiomvandlare, speciellt likströmsmaskinen (relevanta delar av kap 7)

Bruksanvisning ELMA 21 LCR MULTIMETER / E:nr Göteborg 2003

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

IE1206 Inbyggd Elektronik

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TSTE93 Analog konstruktion

Lik- och Växelriktning

Systemkonstruktion LABORATION SWITCHAGGREGAT. Utskriftsdatum:

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Fö 10 - TSFS11 Energitekniska System Synkronmaskinen

Fö 10 - TSFS11 Energitekniska System Synkronmaskinen

Laborationsrapport. Grundläggande energilära för energitekniker MÖ1004. Kurs. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren.

Fö 2 - TMEI01 Elkraftteknik Trefas effektberäkningar

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

IDE-sektionen. Laboration 5 Växelströmsmätningar

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Tentamen (TEN1) TSFS11 Energitekniska system

EJ1200 ELEFFEKTSYSTEM. ENTR: En- och trefastransformatorn

FK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00

Fö 4 - TSFS11 Energitekniska system Enfastransformatorn

Fö 1 - TMEI01 Elkraftteknik Trefassystemet

Asynkronmotorn. Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden

Sammanfattning av likströmsläran

Elektriska Drivsystem Laboration 3 Likriktarkopplingar. Likriktare uppbyggda av dioder och tyristorer. Teori: Alfredsson, Elkraft, Kap 5

Elektriska Drivsystem Laboration 4 FREKVENSOMRIKTARE

Fö 1 - TMEI01 Elkraftteknik Trefassystemet

Laborationsrapport. Kurs Elkraftteknik. Lab nr 3 vers 3.0. Laborationens namn Likströmsmotorn. Kommentarer. Utförd den. Godkänd den.

5. Kretsmodell för likströmsmaskinen som även inkluderar lindningen resistans RA.

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 4 - Grundläggande principer för elmaskiner

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik

Förstärkning Large Signal Voltage Gain A VOL här uttryckt som 8.0 V/μV. Lägg märke till att förstärkningen är beroende av belastningsresistans.

DET ÄR INGEN KONST ATT MÄTA SPÄNNING OCH STRÖM

Laborationsrapport. Kurs Elektroteknik grundkurs ET1002. Lab nr 3. Laborationens namn Halvledarkomponenter. Kommentarer. Namn. Utförd den.

1 Grundläggande Ellära

Laborationsrapport. Elinstallation, begränsad behörighet. Kurs. Lab nr 6. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren. Namn.

3.4 RLC kretsen Impedans, Z

Genom att kombinera ekvationer (1) och (3) fås ett samband mellan strömmens och spänningens amplitud (eller effektivvärden) C, (4)

Fö 2 - TMEI01 Elkraftteknik Trefas effektberäkningar

Institutionen för systemteknik Department of Electrical Engineering

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Fö 7 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen & Synkronmaskinen

LNB727, Transformatorn. Jimmy Ehnberg, Examinator Avd. för Elkraftteknik Inst. för Elektroteknik

IDE-sektionen. Laboration 6 Växelströmsmätningar

Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6

Filtrering av matningsspänningar för. känsliga analoga tillämpningar

Växelström. Emma Björk

Mätomvandlare. P 400 omvandlare för aktiv effekt Q 400 omvandlare för reaktiv effekt

Inverkan på den lokala elkvalitén pga av ökad använgning av kraftelektronisk styrda laster - Bakgrundsförklaring till Professor Teuvo Suntios arbete

Fö 4 - TSFS11 Energitekniska system Enfastransformatorn

Transkript:

Kraftelektronik

Sedan tidigare För att varvtalsreglera likströmsmotor måste spänningen ändras För att varvtalsreglera synkron- och asynkronmotorer måste spänning och frekvens ändras

Ändra spänning och frekvens Seriereglering Stor effektförlust Transformator Fungerar bara för växelspänning Ändrar inte frekvensen Roterande omformare Fast förhållande mellan f 1 och f 2 Mekaniskt slitage Lösning Kraftelektronik

Vi vill sänka medelström och medelspänning Hur regleras temperaturen i ett hus? Jämför Tillförd effekt spänning Temperatur ström

Allt som behövs för att förstå Kraftelektronik u L = L i C = C di dt du dt Ström motsvarar energi WL = 1 Li 2 Spänning motsvarar energi WC = Antingen TILL (bottnad) eller FRÅN (strypt) 2 1 Cu 2 2 Fungerar som backventil (kan här anses ideal)

Nedspänningsomvandlare R-last Halva medelspänningen Halva medelströmmen Pulskvot (duty-cycle) Switchfrekvens t p δ = T 1 fsw = = T sw 1 T Ingen snygg ström! Använd induktans

Nedspänningsomvandlare RL-last U u T=TILL: i T Frånslag av T: i L L = di dt u T dc u = U = 0 T uut R dc L di dt di PROBLEM! u ut L u dt ut = 0

Nedspänningsomvandlare RL-last T = TILL: Positiv strömderivata Induktansen upptar energi u ut = Udc L di dt T = FRÅN: Negativ strömderivata Induktansen avger energi u ut = L di dt

Nedspänningsomvandlare T = TILL: T = FRÅN: v Positiv strömderivata Induktansen upptar energi v o = V v dc d o + L di dt di L dt = dioden framspänd Negativ strömderivata Induktansen avger energi

Exempel Nedspänningsomvandlare Stabiliserar u ut En nedspänningsomvandlare matas med en mellanledsspänning på 100 V och switchas med en switchfrekvens på 10 khz och en duty-cycle på 0,4. På omvandlarens utgång är en 10 mh induktans och en 20 Ω lastresistans ansluten. Utspänningen glättas med en kondensator parallellt med belastningen och kan därmed anses konstant. a. Rita spänningen u L som funktion av tid, ange siffervärde b. Rita strömmen i L som funktion av tid, ange siffervärde

Gör tvärt om Uppspänningsomvandlare T = TILL: T = FRÅN: Utspänning: Positiv strömderivata Induktansen upptar energi Negativ strömderivata Induktansen avger energi 1 Vdc = e 1 δ di L = dt V dc e = e L di dt i = 1 L e dt

PWM Pulsbreddsmodulering u ref > u triangel : T=TILL Variera u ref : Pulskvoten (duty-cycle) t p /T varieras mellan 0 och 100% Utspänningens medelvärde varieras mellan 0 och U dc

Kraftelektronik för LM 1-kvadrant LS-omvandlare Accelerera framåt Likströmsmotor: Varvtal ~ spänning Moment ~ ström 2-kvadrant LS-omvandlare Accelerera / bromsa framåt 4-kvadrant LS-omvandlare Accelerera / bromsa framåt i i i u u u Accelerera / bromsa bakåt 13

Nedspänningsomvandlare Positiv spänning Positiv ström 1-kvadrant omvandlare i u

Kombinera Ned- och uppspänningsomvandlare 2-kvadrantomvandlare Antingen T1 eller T2 är till i u

Kombinera två stycken tvåkvadrantomvandlare 4-kvadrantomvandlare i u

4-kvadrantomvandlare DC/DC T1=TILL T2=TILL T3=TILL T4=TILL u ut =u a -u b

4-kvadrantomvandlare DC/AC Sinusformiga referenser Medelvärdet av utspänningen sinusformigt u ˆ = ut U,max dc

12 V DC till 230 V AC

230V AC till 5V DC Seriereglering Stor förlusteffekt Stor och tung transformator Mycket stabil spänning Switchning Liten förlusteffekt Liten och lätt transformator Mer störningar

Kraftelektronik för 3-fas växelströmsmotor Motor med tre lindningar vridna 120 Likspänningsmatning (U dc ) oftast från likriktad 3-fas 3 bryggben (6 transistorer) 3-fas ut

Kraftelektronik för växelströmsmotor Försök efterlikna trefas sinus osv

Spänningsvektor, six-step

Flödesvektor, six-step Flödet är integralen av spänningen Flödet hexagonformat Stort momentrippel

Vik in hörnen Kortare tid på varje spänningsvektor Fler switchningar Jämnare flöde Jämnare moment

PWM Sex aktiva vektorer Två nollvektorer Kombinera flera vektorer (tex 000, 100, 110, 111), växla snabbt mellan dessa Trefasig växelriktning ger medelvektor Switchning mellan sex riktningar valbar medelriktning Switchning mellan aktiv/nollvektor valbar medelamplitud

Spännings- och flödesvektorer Spänningsvektorer väljs för bästa medelvektor Målet är en flödesvektor med konstant hastighet och längd Spetsen följer då en cirkel Resultat med PWM kan bli ganska nära I medel följer flödesvektorns spets en cirkel Litet momentrippel

PWM-kurvformer 28

Sammanfattning Switchning ger låga förluster Idealt är antingen u(t) över eller i(t) genom transistorn noll PWM ger medelvärde under en period U/I-kvadranter motsvarar varvtal / moment för LM 1-kvadrant nedspänningsomvandlare (1/2 bryggben) 1-kvadrant uppspänningsomvandlare (1/2 bryggben) 2-kvadrantomvandlare (1 bryggben) 4-kvadrantomvandlare (2 bryggben) Sinusformade referensvärden Ger PWM-spänningar med valfri frekvens och spänning Ger enfasig växelspänning från 4-kvadrantomv. (2 bryggben) Ger trefasig växelspänning från trefasig växelriktare (3 bryggben) Trefas PWM ger nästan konstant flöde