Elektrotechnika 14. előadás Dr. Hodossy László 2006.

Áramirányítók Áramirányítók Áramirányítók Elektrotechnika Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Áramirányítók Áramirányítók A megtermelt villamos energia nem közvetlenül, hanem valamilyen átalakítás után jut el a fogyasztóhoz A villamos energia valamelyik paramétere vagy akár több is, nem megfelelő egy adott fogyasztó számára: Ha nem megfelelő a feszültség frekvencia fázisszám áramnem akkor különleges átalakító berendezéseket használnak: statikus áramirányítók . . .

Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Áramirányítók Elektrotechnika Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányító Inverter . . Konverterek DC/DC konverter AC/AC konverter . Ciklokonverter

Egyenirányítók Egyenirányítók Áramirányítók Elektrotechnika Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók Egyenirányítók Váltakozófeszültség egyenirányítása kapcsolóval: . . . Mechanikus kapcsoló helyett félvezető eszköz: félvezető dióda germánium vagy szilícium alapú félvezető eszköz, kivezetései: anód, katód

Egyenirányítók Egyenirányítók Áramirányítók Elektrotechnika Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók Egyenirányítók Jellegzetes dióda paraméterek: . . 1 fázisú, 1 utas, 1 ütemű egyenirányító kapcsolás . Az egyenirányított jel egyszerű középértéke:

Az egyenirányított feszültség egyszerű középértéke: Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók 1 fázisú, 1 utas, 2 ütemű egyenirányító kapcsolás Az egyenirányított feszültség hullámossága jelentősen csökken . . . Az egyenirányított feszültség egyszerű középértéke: Ue= 0,9U

Az egyenirányított feszültség egyszerű középértéke: Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók 1 fázisú, 2 utas, 2 ütemű egyenirányító kapcsolás Hídkapcsolású, vagy Graetz egyenirányító . . . Az egyenirányított feszültség egyszerű középértéke: Ue= 0,9U

Egyenirányítók Szűrők Áramirányítók Elektrotechnika Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók Szűrők Az egyenirányított jel hullámossága különböző szűrőkapcsolásokkal javítható . . . Bonyolultabb szűrőkapcsolásokkal a hullámosság tovább javítható

Egyenirányítók 3 fázisú, 1 utas, 3 ütemű egyenirányító kapcsolás Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók 3 fázisú, 1 utas, 3 ütemű egyenirányító kapcsolás Az egyenirányított feszültség hullámossága az egyenirányító elemek számának növelésével csökkenthető . . . Az egyenirányított feszültség egyszerű középértéke általában: p: ütemszám Ue=1,17U

Egyenirányítók 3 fázisú, 2 utas, 6 ütemű egyenirányító kapcsolás Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók 3 fázisú, 2 utas, 6 ütemű egyenirányító kapcsolás Háromfázisú hídkapcsolású, vagy Graetz egyenirányító . . . Együtt vezető diódák: Kommutációs időpont 60o 120o 180o 240o 300o 360o „A” oldali vezető dióda „B” oldali vezető dióda 1A 2B 3B 2A 1B 3A Ue=1,35U

Akkumulátor = ideális telep + belső ellenállás Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók Terhelések hatása Leggyakoribb terhelések: akkumulátor ohmos-induktív jellegű fogyasztók (az L/R viszony kicsi) egyenáramú motorok armatúraköre (az L/R viszony nagy) . . Akkumulátor típusú terhelés . Akkumulátor = ideális telep + belső ellenállás

Erősen lemerült állapot Majdnem feltöltött állapot Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók Akkumulátor típusú terhelés . . . Az akkumulátor töltöttségi állapotától függő háromféle vezetési állapot: Akkumulátor állapota Erősen lemerült állapot Töltés alatt Majdnem feltöltött állapot Vezetés folyamatos Folyamatos vezetés határa szaggatott

Egyenirányítók Ohmos-induktív terhelés (L/R viszony kicsi) Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók Ohmos-induktív terhelés (L/R viszony kicsi) . . . itr és ist eredője id A dióda vezetése alatt az alábbi differenciálegyenlet írható fel:

Egyenirányítók Ohmos-induktív terhelés (L/R viszony nagy) Elektrotechnika Áramirányítók Hálózatok analízise Áramirányítók Áramirányítók osztályozása Egyenirányítók 1F1U1Ü kapcsolás 1F1U2Ü 1F2U2Ü Szűrés 3F1U3Ü 3F2U6Ü Terhelések hatása Akkumulátor terhelés Ohmos-induktív terhelés Egyenirányítók Ohmos-induktív terhelés (L/R viszony nagy) . . . Az a dióda vezet, amelyiknek az anódja a legpozitívabb!