Corso di ELETTRONICA INDUSTRIALE

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1 Corso di LTTRONICA INDUSTRIAL INRTR TRIFAS A TNSION IMPRSSA Principi di funzionamento di inertitori trifase a tensione impressa Struttura e funzionamento dell inertitore trifase di tensione Struttura e funzionamento dell inertitore monofase a ponte Tensioni di fase, stellate e concatenate Modulazioni della tensione di centro stella: iniezione di terza armonica e FlatTop ( six step ) Si ottiene un inertitore Generazione di tre tensioni trifaseindipendenti tensionea a due lielli PWM con tre inertitori monofase di tensione a due lielli che utilizzano la stessa alimentazione Generazione di tre tensioni indipendenti a due lielli * 2 * 3 * 1 * 2 * 3 * Per produrre tre tensioni di fase secondo dati riferimenti, ciascuna fase 2med può essere modulata in modo indipendente 3med 2med 3med

2 1 * 2 * 3 * Generazione di tre tensioni indipendenti a due lielli Normalmente per le tre fasi si usa la stessa frequenza 2med di modulazione e spesso la stessa portante triangolare 3med Di solito, negli schemi usati negli Generazione azionamenti, di tre il carico tensioni è connesso indipendenti a a due lielli stella, è prio di connessione del centro stella ed è sensibile solo alle tensioni (concatenate) tra le fasi Carico resistio/induttio con f.e.m. connesso a stella I 1 1 I 2 2 I 3 3 U U U Carico resistio/induttio, con f.e.m., a triangolo I 2 2 Il carico può essere connesso Carico a triangolo; resistio/induttio, in tal casocon il f.e.m., a triangolo centroistella 2 non esiste. Anche 2 tale carico è sensibile solo alle tensioni concatenate I 1 1 U12 I 1 1 U12 I 3 3 U 31 U23 I 3 3 U 31 U23

3 Generazione di tre tensioni indipendenti a due lielli = Generazione di tre tensioni indipendenti a due lielli Se il carico è prio di connessione Generazione di di centro tre tensioni stella si indipendenti può usarea due lielli un unica tensione di alimentazione 2 Inertitore di tensione monofase a PWM Con procedimento analogo a quello usato per l inertitore trifase, si può realizzare un inertitore monofase di tensione (a ponte ad H ) unendo due inertitori monofase di tensione a due lielli che utilizzano la stessa alimentazione Inertitore di tensione monofase a PWM Generazione di tensione a tre lielli con alimentazione singola 2 2

4 Inertitore di tensione monofase a PWM Con Generazione opportuna modulazione di tensione a si tre ottiene, lielli tra le due fasi, con alimentazione una tensione singola a tre lielli pur usando un unica tensione di alimentazione Inertitore di tensione monofase a PWM Generazione di tensione a tre lielli con alimentazione singola med 12med Inertitore di tensione monofase a PWM Le due fasi sono modulate con Generazione tensioni di riferimento di tensioneuguali a tre ed lielli opposte. con alimentazione Normalmente singola si usa la stessa portante per le due fasi 1med 2 2med 12 12med Modulazione della tensione di centro stella Sommando una stessa tensione, costante o ariabile, ai riferimenti * delle tre tensioni di fase: aria la media (tensione di centro stella delle fasi) delle tre tensioni di fase non ariano le tensioni concatenate medie ariano i dutycycle e le tensioni istantanee delle fasi Traslazione della tensione del centro stella = Inertitore trifase di tensione Una tensione a PWM Traslazione della tensione del centro stella costante 0 1 sommata ai riferimenti delle tre 0 2 tensioni di fase, ne altera il alore 0 medio 3 ma non la forma d onda = Le 1 tensioni 2 31 concatenate non cambiano

5 Modulazione di terza armonica della 0 di centro stella Modulazione di terza armonica Sommando della 0 di una centro stella tensione o ariabile 1 nel tempo, la forma d onda delle tensioni 2 di fase cambia,ma le tensioni concatenate 3 rimangono inariate Inertitore La massima trifase ampiezza di tensione della forma a PWM d onda Modulazione da generare di terza è limitata armonica al alore della dellatensione tensionedi alimentazione o di centro stella A Inertitore pari aloretrifase massimo, di tensione sommando a PWM una opportuna Modulazione tensionedi 0 terza sinusoidale armonicadi terza armonica, dellasitensione può aumentare o di centro la componente stella fondamentale della tensione di fase del 15% Modulazione di terza armonica della tensione 0 di centro stella Modulazione FLAT Sommando TOP una tensione 0 di forma d onda opportuna, si può ottenere che le tensioni di fase siano uguali, per 60 a e per a. (modulazione FlatTop )

6 Modulazione FLAT TOP Negli interalli in cui la Modulazione FLAT TOP tensione di fase è uguale a o, gli interruttori della fase non fanno commutazioni. Le tensioni concatenate rimangono sinusoidali Modulazione FLAT TOP Tecniche di modulazione degli inertitori trifase 1 * Si considera ora l andamento istantaneo delle tensioni di fase e concatenate prodotto dalla modulazione PWM 1 * 2 * 3 * 1 * 2 * 3 * 2med 2med 3med 3med

7 Modulazione PWM senotriangolo 3 * 1 * * 2 Modulazione PWM senotriangolo 3 * La portante 1 * triangolare e gli impulsi di modulazione 2 * 1 delle tre fasi hanno i massimi ed i minimi approssimatiamente centrati Modulazione PWM senotriangolo Tensioni istantanee di fase e concatenate Modulazione Tensioni istantanee L andamento PWM senotriangolo di fase e istantaneo concatenate delle tensioni concatenate è a tre lielli e di ampiezza massima 2 ± Modulazione Tensioni istantanee Nell andamento PWM senotriangolo di fase e concatenate istantaneo delle tensioni concatenate mancano le armoniche di ordine multiplo 2 di Modulazione PWM senotriangolo Tensioni istantanee di fase e concatenate med 23med 1med

8 Modulazione PWM senotriangolo Tensioni istantanee I tre lielli di fase dellee tensioni concatenate concatenate approssimano meglio l andamento medio sinusoidale med 23med 2 2 1med 2 Modulazione PWM senotriangolo Tensioni istantanee stellate 0 4/3 0 4/3 4/ Modulazione PWM senotriangolo Tensioni Si definisce istantanee tensione stellatedi centro stella del conertitore la media istantanea 0 delle 2 tensioni di fase,, 0 0 4/3 20 Modulazione PWM Tensioni istantanee L andamento senotriangolo stellate della tensione di centro stella 0 è a quattro lielli 0 0 4/3 4/3 0 4/3 20 4/3 4/3 0 Modulazione PWM senotriangolo Tensioni Un istantanee carico senza stellate connessione di centro stella è sensibile solo alle tensioni concatenate 0 0 4/3 20 Modulazione PWM senotriangolo Tensioni Se istantanee il carico è stellate equilibrato ed a stella, la tensione del suo centro stella, anche se isolato, coincide con /3 4/3 0 4/3 20 4/3 4/3 0

9 Modulazione PWM senotriangolo Le tensioni Tensioni di fase istantanee del carico stellate 0, 0, 0, misurate rispetto al centro stella, sono a cinque 1 lielli e mancano delle componenti armoniche di ordine multiplo di tre 0 4/ /3 4/3 0 4/3 4/3 4/3 Modulazione PWM senotriangolo Tensioni medie stellate 0med 0med 30med 0med Modulazione PWM senotriangolo L andamentotensioni medio sinusoidale medie stellate delle tensioni di fase del carico è ben approssimato dall andamento istantaneo a cinque lielli 0med 4/3 0med 4/3 4/3 30med 0med Con la modulazione simmetrica ad onda quadra le tensioni di fase dell inertitore hanno andamento rettangolare a due lielli ± con durata di L andamento istantaneo delle tensioni 2 concatenate risulta rettangolare 3 a tre lielli con durata 2 12 di 120 gradi

10 1 Anche in questo caso le tensioni concatenate 2 sono prie delle 3 componenti 2 12 armoniche di ordine 2 multiplo di tre L ampiezza delle 1 componenti fondamentali 2 delle tensioni di fase ale 4/π e non 3 può 2 essere ariata dalla 12 modulazione /3 / /3 0 4/3 0 4/3 ModulazioneLa ad tensione onda quadra 0 è rettangolare con frequenza tripla, ne 2 risultano tensioni di fase del carico a quattro /3 lielli ( sixstep ) con 0 eleato contenuto di 0 armoniche 4/3 0 4/3 0 /3 4/3 4/3 4/