UVOD U IZMJENJIVAE Petar Rajakovi mag ing el

UVOD U IZMJENJIVAČE Petar Rajaković mag. ing. el.

§ IZMJENJIVAČI ili inverteri su energetski pretvarači koji pretvaraju istosmjernu električnu energiju u izmjeničnu. § Ima obratnu funkciju od ispravljača koji pretvaraju izmjeničnu električnu energiju u istosmjernu. § Za rad koriste se aktivne poluvodičke komponente kao što su: § energetski bipolarni tranzistori, § energetski MOS tranzistori, § bipolarni tranzistori s izoliranom upravljačkom elektrodom (IGBT) § tiristori (SCR, GTO itd. )

§ Ulazni istosmjerni napon može doći iz izlaza ispravljača, istosmjernog napajanja ili nezavisnog izvora kao što je baterija ili solarna ćelija. § Nezavisni izvori napona direktno se spajaju na izmjenjivače, a tipične vrijednosti ulaznog napona su 12, 24, 48 ili 80 V. § Takve razine napona prikladne su za rad aktivnih poluvodičkih komponenti kao što su MOS tranzistori i IGB tranzistori (najčešći elemente). § Izmjenjivači obično su dizajnirani za pružanje ili jednofaznog ili trofaznog izlaznog napona.

PODJELA IZMJENJIVAČA § Izmjenjivače možemo podijeliti u nekoliko kategorija: § prema karakteru trošila § prema karakteru izlaznog napona § prema stupnju upravljivosti § Prema karakteru trošila izmjenjivače dijelimo na: § nezavisne (autonomne) izmjenjivače § zavisne (mrežom vođene) izmjenjivače § Nezavisni izmjenjivači mogu biti sa naponskim, strujnim i rezonantnim ulazom.

PODJELA IZMJENJIVAČA § Prema karakteru izlaznog napona izmjenjivače dijelimo na: § jednofazne - spoj izmjenične strane na jednofaznu izmjeničnu mrežu § trofazne - spoj izmjenične strane na trofaznu izmjeničnu mrežu § višefazne - spoj izmjenične strane na višefaznu izmjeničnu mrežu § Prema stupnju upravljivosti izmjenjivače dijelimo na: § neupravljive – koriste neupravljive aktivne poluvodičke komponente § upravljive – koriste upravljive aktivne poluvodičke komponente

NEZAVISNI (AUTONOMNI) IZMJENJIVAČI § Nezavisni (autonomni) izmjenjivači (engl. switch – mode DC-AC inverters) napajaju pasivnu izmjeničnu mrežu tj. mrežu u kojoj nema izmjeničnog generatora. § Radna frekvencija autonomnih izmjenjivača određena je frekvencijom upravljačkih signala kojima upravlja oscilator. Njima se može postići različita vrijednost napona, frekvencije ili faze na trošilu. § Autonomni izmjenjivači mogu prenositi energiju i u aktivno i u pasivno izmjenično trošilo. U slučaju pasivnog izmjeničnog trošila, frekvencija izlaznog napona može se po volji izabrati.

NEZAVISNI (AUTONOMNI) IZMJENJIVAČI § Najčešći primjeri primjene autonomnih izmjenjivača su: § napajanje izmjeničnih motora kojima treba mijenjati brzinu vrtnje - ti elektromotorni pogoni promjenjive brzine vrtnje (engl. ASD) upotrebljavaju se za upravljanje brzinom električnih vozila kao što su vlakovi § za namještanje brzine vrtnje crpki i kompresora - tako da rade s najvećim mogućim stupnjem djelovanja pri promjenjivom opterećenju § za upravljanje brzinom i pozicijom alatnih strojeva itd. § u sustavima za neprekidno napajanje izmjeničnim naponom, dakle kao reverzno napajanje (kod računala, uređaja za komunikacijske veze, mjernih sustava itd. ) § za indukcijsko grijanje - pretvaraju nisku frekvenciju izmjeničnog signala u višu frekvenciju

ZAVISNI IZMJENJIVAČI § Zavisni izmjenjivači odnosno mrežom vođeni izmjenjivači rade na aktivnoj izmjeničnoj mreži. § Upotrebljavaju se za izmjenjivanje istosmjernih napona stalne frekvencije, najčešće 50 Hz.

Primjer energetskog sustava sa izmjenjivačem:

PITANJA ZA PROVJERU ZNANJA 1. Koja je funkcija izmjenjivača? 2. Kakav je ulazni odnosno izlazni napon izmjenjivača? 3. Navedite podjele izmjenjivače! 4. Koje su sve karakteristike nezavisnih izmjenjivača? 5. Navedite neke primjene nezavisnih izmjenjivača!

KVIZ 1. Drugi naziv za izmjenjivač je inverter: DA NE 2. Izmjenjivač vrši pretvorbu: a) b) c) d) AC u DC AC u AC DC u DC 3. Izmjenjivač ima istu funkciju kao i ispravljač: DA NE 4. Odaberite sve upravljive energetske sklopke koje se koriste kod izmjenjivača: a) b) c) d) GTO tiristor IGB tranzistor MOS tranzistor energetska poluvodička dioda 5. Odaberite sve izvore napajanja izmjenjivača: a) b) c) d) DC napajanje AC napajanje baterija solarna ćelija

KVIZ 6. Povežite pojmove: Autonomni Zavisni izmjenjivač Nezavisni izmjenjivač Mrežom vođeni 7. Odaberite sve moguće ulaze nezavisnih izmjenjivača: a) omski b) strujni c) naponski d) rezonantni 8. Radnom frekvencijom nezavisnih izmjenjivača upravlja: a) b) c) d) AC izvor oscilator poluvodička dioda velika inducirana struja 9. Ukoliko je na izlazu nezavisnog izmjenjivača aktivno trošilo, frekvencija se smijenjati: DA NE

KVIZ 10. Odaberite su primjenu autonomnih izmjenjivača: a) b) c) b) ASD sustav indukcijsko grijanje neprekidno napajanje solarni sustav za napajanje 11. Mrežom vođeni izmjenjivači rade na aktivnoj izmjeničnoj mreži: DA NE

Hvala na pažnji! Odgovori: 1. DA, 2. c), 3. NE, 4. a), b), c), 5. a), c), d), 6. nezavisni izmjenjivači – autonomni, zavisni izmjenjivači – mrežom vođeni, 7. b), c), d), 8. b), 9. NE, 10. a), b), c), d), 11. DA