BAB 5
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 82

BAB 5 PowerPoint PPT Presentation


  • 370 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

BAB 5. PENYONGSANG TERSUAP ARUS DAN TERSUAP VOLTAN. PENGENALAN. Kriteria kelajuan dan dayakilas bergantung rekabentuk asal. Diketahui kawalan kelajuan bagi setiap motor aruhan adalah melalui pelarasan frekuensi.

Download Presentation

BAB 5

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Bab 5

BAB 5

PENYONGSANG TERSUAP ARUS DAN

TERSUAP VOLTAN


Pengenalan

PENGENALAN

  • Kriteria kelajuan dan dayakilas bergantung rekabentuk asal. Diketahui kawalan kelajuan bagi setiap motor aruhan adalah melalui pelarasan frekuensi.

  • Motor aruhan boleh dipacu dengan menggunakan penyongsang bagi motor sangkar tupai dan boleh menjana frekuensi sendiri. Dengan itu,kelajuan motor sangkar tupai boleh dikawal.


Pengenalan1

PENGENALAN

  • Kelebihan kaedah ini adalah:

    i.kaedahnya lebih ringkas

    ii.Padat dan cekap

    iii.Ia meliputi kawalan pada fluks pada stator.

  • Apabila fluks bertambah kelajuan segerak turut bertambah maka kelajuan turut bertambah. Sistem yang popular dalam kawalan frekuensi ialah ‘variable solid’ dan ‘alternator converter’.


Pengenalan2

PENGENALAN

  • Sistem ini menggunakan talian 3 fasa yang disambung kepada penyongsang dan keluaran penyongsang disambung kepada stator.

  • Keluaran yang dihasilkan adalah arus dan voltan malar dalam bentuk a.u.

  • Terdapat dua jenis penyongsang yang digunakan iaitu:

    i.Penyongsang frekuensi tersuap arus

    ii.Penyongsang frekuensi tersuap voltan


Penyongsang tukar tertib kendiri

PENYONGSANG TUKAR TERTIB KENDIRI

  • Motor segerak boleh dipacu dengan penyongsang penukar tertib semulajadi kerana motor segerak boleh membekalkan kuasa reaktif yang diperlukan oleh penyongsang.

  • Jika motor segerak digantikan dengan motor aruhan, sistem penukaran frekuensi akan rosak disebabkan motor aruhan tidak boleh memindahkan atau menghantar kuasa reaktif. Dan jika keadaan tadi kekal maka ia menyerap kuasa reaktif.


Penyongsang tukar tertib kendiri1

PENYONGSANG TUKAR TERTIB KENDIRI

  • Penyongsang tertukar tertib kendiri beroperasi berbeza sedikit daripada penyongsang tertukar tertib semulajadi iaitu:

    i. Ianya boleh menjana frekuensi sendiri di mana ianya ditentukan oleh frekuensi denyut yang diberikan pada kaki “gate”.

    ii. Ianya boleh menyerap atau memindah / menghantar kuasa reaktif. Kuasa reaktif ini di jana atau diserap bergantung kepada tindakan penyuisan oleh tiristor kuasa.


Fungsi penyongsang tertukar tertib kendiri bagi sebuah motor aruhan sangkar tupai

FUNGSI PENYONGSANG TERTUKAR TERTIB KENDIRI BAGI SEBUAH MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Penyongsang tertukar tertib kendiri dapat berfungsi untuk menukarkan kuasa arus terus kepada arus ulang-alik.

  • Litar penyongsang tertukar tertib kendiri mengandungi tiristor kuasa yang disusun dalam litar tetimbang tiga fasa. Bagaimanapun, setiap tiristor dikelilingi oleh susunan kapasitor , induktor, diod dan tiristor tambahan.


Fungsi penyongsang tertukar tertib kendiri bagi sebuah motor aruhan sangkar tupai1

FUNGSI PENYONGSANG TERTUKAR TERTIB KENDIRI BAGI SEBUAH MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Tujuan komponen-komponen tambahan ini adalah untuk memaksa sebahagian tiristor kuasa untuk mengalir apabila secara normalnya ianya tidak boleh berkendali dan memaksa sebahagian lagi tiristor kuasa untuk berhenti mengalir sebelum tiba masa ‘semulajadi’nya.

  • Secara tepatnya, tindakan penyuisan membolehkan penukar ini menjana kuasa reaktif.


Prinsip asas penyongsang tertukar tertib kendiri

PRINSIP ASAS PENYONGSANG TERTUKAR TERTIB KENDIRI

  • Prinsip asas bagi kesemua penyongsang tertukar tertib kendiri iaitu:

    1. Kuasa kehilangan penyongsang adalah kecil, maka

    kita andaikan kuasa masukan arus terus adalah

    bersamaan dengan kuasa aktif keluaran arus

    ulangalik.

    2. Kuasa reaktif yang dijanakan oleh penyongsang tidak

    dihasilkan melalui penukar tertib kapasitor dalam

    litar. Kuasa reaktif adalah merujuk kepada tindakan

    penyuisan itu sendiri.

    3. Kuasa keluaran reaktif tidak memerlukan masukan

    arus terus.


Prinsip asas penyongsang tertukar tertib kendiri1

PRINSIP ASAS PENYONGSANG TERTUKAR TERTIB KENDIRI

4. Tiristor menyambung terminal masukan

arus terus kepada terminal keluaran arus

ulang alik dalam rangkaian terkawal dengan

mengabaikan kejatuhan voltan. Ini diikuti

oleh:

a)dalam penyongsang suap voltan, talian voltan arus ulangalik adalah bersamaan dengan voltan masukan arus terus.

b)dalam penyongsang suap balik arus, talian arus ulang alik adalah bersamaan dengan arus terus.


Prinsip asas penyongsang tertukar tertib kendiri2

PRINSIP ASAS PENYONGSANG TERTUKAR TERTIB KENDIRI

  • LITAR PENYONGSANG PENUKAR TERTIBYANG RINGKAS

T2

T1

R

E

C

Q1

Q2

Rajah 5.1


Prinsip kendalian

PRINSIP KENDALIAN

  • Ketika SCR Q1 dipicu, bekalan E akan melalui separuh lilitan utama iaitu T1 dan seterusnya sebabkan terhasilnya aliran arus pada beban. Dalam masa yang sama, kapasitor akan dicas mengikut arah arus I1.

  • Apabila SCR Q2 dipicu, bekalan E akan melalui lilitan utama pengubah iaitu T1. Seterusnya dengan adanya cas pada kapasitor, ini akan menyebabkan katod SCR Q1 menjadi lebih positif daripada anod dan kemudian mematikan Q1.

  • Perubahan arah arus pada lilitan pertama akan menyebabkan arus pada beban lilitan kedua juga akan bertukar arah. Proses ini akan berulang di mana Q1 dan Q2 akan dihidupkan (ON) dan dimatikan (OFF) bersilih ganti seterusnya menghasilkan arus au dililitan beban kedua.


Kendalian sistem penerus penyongsang bagi mengawal kelajuan motor aruhan sangkar tupai

KENDALIAN SISTEM PENERUS-PENYONGSANG BAGI MENGAWAL KELAJUAN MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Penerus di sambungkan ke talian bekalan tiga fasa dan penyongsang di sambungkan ke stator.

  • Keluaran arus terus daripada penerus di sambungkan sebagai masukan arus terus bagi penyongsang melalui sebuah penyambung arus terus.


Kendalian sistem penerus penyongsang bagi mengawal kelajuan motor aruhan sangkar tupai1

KENDALIAN SISTEM PENERUS-PENYONGSANG BAGI MENGAWAL KELAJUAN MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Terdapat dua jenis penyambung arus terus yang digunakan iaitu :

    • Penyambung arus terus arus malar

    • Penyambung arus terus voltan malar


Kendalian sistem penerus penyongsang bagi mengawal kelajuan motor aruhan sangkar tupai2

KENDALIAN SISTEM PENERUS-PENYONGSANG BAGI MENGAWAL KELAJUAN MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Penyambung arus terus ini dapat memberikan peningkatan nilai bagi penyongsang tersuap arus dan suap voltan di mana

    - bagi penyongsang tersuap voltan, voltan talian arus ulangalik adalah bersamaan dengan voltan masukan arus terus

    - bagi penyongsang tersuap arus pula, arus talian arus ulangalik adalah bersamaan dengan talian arus terus.


Kendalian sistem penerus penyongsang bagi mengawal kelajuan motor aruhan sangkar tupai3

KENDALIAN SISTEM PENERUS-PENYONGSANG BAGI MENGAWAL KELAJUAN MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Sambungan arus malar sedemikian adalah untuk membekalkan arus yang tetap kepada penyongsang yang akan disuapkan secara berturutan kepada bekalan tiga fasa bagi motor (Rajah 5.2).

  • Begitu juga bagi penyongsang voltan malar, ia juga adalah bertujuan untuk membekalkan voltan yang tetap kepada penyongsang di mana ia adalah disuiskan dari satu fasa ke satu fasa bagi motor aruhan sangkar tupai (Rajah 5.3).

  • Penyuisan ini boleh dilakukan samada secara kompleks atau ringkas bergantung kepada rekabentuk penukar.


Kendalian sistem penerus penyongsang bagi mengawal kelajuan motor aruhan sangkar tupai4

Id

Ia

Penyong

sang

tertukar

tertib

kendiri

M

E

E1

E2

Talian 3 fasa

Motor Aruhan

Sangkar tupai

Rajah 5.2

Pemicu

gate

KENDALIAN SISTEM PENERUS-PENYONGSANG BAGI MENGAWAL KELAJUAN MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Penyongsang Tersuap Arus

A

B

C


Kendalian sistem penerus penyongsang bagi mengawal kelajuan motor aruhan sangkar tupai5

KENDALIAN SISTEM PENERUS-PENYONGSANG BAGI MENGAWAL KELAJUAN MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI

  • Penyongsang Tersuap Voltan

Id

Ia

Penyong

sang

tertukar

tertib

kendiri

A

M

B

E1

E2

Talian 3 fasa

C

C

Motor Aruhan

Sangkar tupai

Rajah 5.3

Pemicu gate


Bab 5

KUIZ

  • Senaraikan 2 jenis penyongsang yang digunakan.

  • Berikan kelebihan menggunakan penyongsang berkenaan.

  • Apakah fungsi penyongsang tertib kendiri?

  • Di dalam penyongsang tukar tertib kendiri, sekiranya motor segerak ditukar kepada motor aruhan apa yang akan terjadi?

  • Apa yang dimaksudkan dengan kuasa keluaran reaktif tidak memerlukan masukan arus terus


Prinsip asas penyongsang penukar tertib kendiri untuk sebuah motor sangkar tupai

PRINSIP ASAS PENYONGSANG PENUKAR TERTIB KENDIRI UNTUK SEBUAH MOTOR SANGKAR TUPAI

Rajah 5.4 : Rajah Penyongsang Tukar Tertib Kendiri Sumber Arus


Prinsip asas penyongsang penukar tertib kendiri untuk sebuah motor sangkar tupai1

PRINSIP ASAS PENYONGSANG PENUKAR TERTIB KENDIRI UNTUK SEBUAH MOTOR SANGKAR TUPAI

  • Litar ini adalah gabungan antara penyongsang sumber arus dengan suis bertukar tertib kendiri. Penukar tertib kendiri ini boleh digabungkan dengan penyongsang lain.

  • Secara amnya kendalian adalah sama dengan kendalian penyongsang lain tetapi berbeza penggunaan jenis alatan penyuisan di mana suis bertukar tertib kendiri digunakan.


Prinsip asas penyongsang penukar tertib kendiri untuk sebuah motor sangkar tupai2

PRINSIP ASAS PENYONGSANG PENUKAR TERTIB KENDIRI UNTUK SEBUAH MOTOR SANGKAR TUPAI

  • Rajah di atas menggunakan sumber arus sebagai puncanya dan ia menggunakan 6 tertib kendiri sebagai suis S1 ke S6 perbezaan antara fasa 60 darjah dan setiap suisnya dihidupkan ke 120 darjah.

  • Cara kawalan akan ditunjukkan di bawah


Prinsip asas penyongsang penukar tertib kendiri untuk sebuah motor sangkar tupai3

PRINSIP ASAS PENYONGSANG PENUKAR TERTIB KENDIRI UNTUK SEBUAH MOTOR SANGKAR TUPAI

Berdasarkan jadual di atas, suis akan diONkan secara serentak di mana satu untuk kumpulan atas (S1, S3 dan S5) dan satu lagi untuk kumpulan bawah (S2, S4 dan S6)


Prinsip asas penyongsang penukar tertib kendiri untuk sebuah motor sangkar tupai4

PRINSIP ASAS PENYONGSANG PENUKAR TERTIB KENDIRI UNTUK SEBUAH MOTOR SANGKAR TUPAI

(a)

(b)

(c)

Rajah 5.5


Prinsip asas penyongsang penukar tertib kendiri untuk sebuah motor sangkar tupai5

PRINSIP ASAS PENYONGSANG PENUKAR TERTIB KENDIRI UNTUK SEBUAH MOTOR SANGKAR TUPAI

Rajah 5.6


Sistem penerus penyongsang untuk mengawal kelajuan motor sangkar tupai

SISTEM PENERUS PENYONGSANG UNTUK MENGAWAL KELAJUAN MOTOR SANGKAR TUPAI

Rajah 5.7 : Litar Penerus Penyongsang 3 Fasa


Sistem penerus penyongsang untuk mengawal kelajuan motor sangkar tupai1

SISTEM PENERUS PENYONGSANG UNTUK MENGAWAL KELAJUAN MOTOR SANGKAR TUPAI

  • Dari Rajah 5.7 di atas, litar boleh dibahagikan kepada 3 bahagian iaitu:

    i.Bahagian penerus

    ii.Bahagian penapis dan pemenggal

    iii.Bahagian penyongsang


Sistem penerus penyongsang untuk mengawal kelajuan motor sangkar tupai2

SISTEM PENERUS PENYONGSANG UNTUK MENGAWAL KELAJUAN MOTOR SANGKAR TUPAI

  • Bahagian penerus

    - Tujuan : menukarkan bekalan au kepada at.

    -Kegunaan: digunakan oleh penyongsang dan dgn ini perubahan frekuensi dan voltan au boleh dikawal bila melalui penyongsang.

    -Boleh menggunakan kawalan:

    i. Penerus terkawal (guna peranti terkawal spt SCR)

    ii. Penerus jenis tidak terkawal (guna diod)


Sistem penerus penyongsang untuk mengawal kelajuan motor sangkar tupai3

SISTEM PENERUS PENYONGSANG UNTUK MENGAWAL KELAJUAN MOTOR SANGKAR TUPAI

  • Bahagian Penapis

    -Terdiri daripada aruhan dan kapasitor.

    -Fungsi : Mengurangkan kandungan riak

    yang terdapat pada voltan yang dihasilkan

    penerus 3 fasa.

    -Fungsi Komponen aruhan dan kapasitor :

    i. menyimpan cas atau tenaga melaluinya. Atau

    ii. membuang cas bagi kapasitor dan tenaga

    bagi aruhan bila arus tidak melaluinya.


Sistem penerus penyongsang untuk mengawal kelajuan motor sangkar tupai4

SISTEM PENERUS PENYONGSANG UNTUK MENGAWAL KELAJUAN MOTOR SANGKAR TUPAI

  • Bahagian Penyongsang

    - Fungsi : menukarkan voltan au kepada voltan

    at yang mempunyai frekuensi yang boleh

    dikawal.

    - Setiap pasang komponen (transistor, diod,

    SCR dll) yang terdapat dalam litar akan

    diONkan secara berselang-seli dan setiap

    transistor tersebut diONkan mengikut sudut

    voltan bekalan dan boleh dikawal pada sudut

    picuan komponen.


Termologi tersuap voltan

TERMOLOGI TERSUAP VOLTAN

  • Penyongsang tersuap voltan (voltage source inverter) atau boleh dikenali sebagai penyongsang sumber voltan merupakan sejenis penyongsang yang mengambil kuasa masukan dalam bentuk sumber voltan arus terus (AT) bolehubah.

  • Sumber ini akan melaraskan semula voltan masukan untuk membekalkan amplitud voltan keluaran yang diperlukan daripada penyongsang.


Termologi tersuap arus

TERMOLOGI TERSUAP ARUS

  • Penyongsang tersuap arus (current source inverter) atau boleh dikenali sebagai penyongsang sumber arus merupakan sejenis penyongsang yang mengambil kuasa masukan dalam bentuk sumber voltan arus terus (AT) bolehubah.

  • Sumber ini akan melaraskan semula arus masukan untuk membekalkan amplitud voltan keluaran yang diperlukan daripada penyongsang.


Penyongsang tersuap voltan

PENYONGSANG TERSUAP VOLTAN

  • Penyongsang tersuap voltan (voltage fed inverter atau VFI) atau dikenali sebagai penyongsang voltan bolehubah (VVI) merupakan sejenis penyongsang yang mengambil kuasa masukan dalam bentuk sumber voltan arus terus (AT) bolehubah.

  • Sumber ini akan melaraskan semula voltan masukan untuk membekalkan amplitud voltan keluaran yang diperlukan daripada penyongsang.

  • Biasanya pemacu VFI berkurang keupayaan untuk dikenakan pembrekan secara penjanaan semula. Pemacu ini adalah paling mudah binaannya dan digunakan dalam industri untuk penggunaan sehingga 400 kuasa kuda (k.k.).


Kawalan kelajuan motor au secara vvi jenis 6 langkah

Kawalan Kelajuan Motor Au Secara VVI Jenis 6 Langkah

i) Sistem menerima voltan masukan au yang nominal dan menukarkan kepada voltan keluaran at bolehubah.

ii) Voltan keluaran dikenakan kepada voltage-controlled-oscillator secara bergilir-gilir akan menghasilkan frekuensi yang berkadar terus dengan voltan keluaran bekalan kuasa at.

iii) Keluaran voltage-controlled-oscillator kemudiannya digunakan untuk memacu six phase logic yang akan membekalkan keluaran denyut kepada optical coupler, buffer driver dan power inverters.


Kawalan kelajuan motor au secara vvi jenis 6 langkah1

Kawalan Kelajuan Motor Au Secara VVI Jenis 6 Langkah

Rajah 5.8 : Rajah blok kawalan kelajuan motor au


Penyongsang vvi jenis 6 langkah

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

  • Rajah 5.9 di bawah, menunjukkan rajah inverter 6 langkah yg telah dimudahkan akan digunakan untuk menunjukkan turutan penyuisan yang betul.

    Setiap suis adalah transistor atau thyristor. Voltan dan arus keluaran untuk beban resistive ditunjukkan pada Rajah 5.10 di bawah.

    Bentuk gelombang arus mengandungi 6 langkah berlainan bila suis mengikut turutan yg betul. Oleh itu ia dinamakan 6 langkah.


Penyongsang vvi jenis 6 langkah1

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

Rajah 5.9


Penyongsang vvi jenis 6 langkah2

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

Rajah 5.10


Penyongsang vvi jenis 6 langkah3

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

  • Setiap voltan yang dikenakan kepada ketiga-tiga fasa dianjakkan 120 darjah spt yang ditunjukkan. Rajah ini menunjukkan voltan talian Vab, Vbc dan Vca.

    iii)Semasa tempoh masa 1 dan 2, voltan daripada a ke b adalah +V di mana b berkeupayaan –V.

    iv)Semasa tempoh masa 3, voltan a ke b adalah sifar di mana kedua-dua a dan b adalah +V. Dengan cara ini bentuk gelombang 6 langkah diperolehi.

    v)Voltan keluaran boleh ditukar dengan mengubah voltan masukan arus terus. Frekuensi keluaran boleh diubah dengan mengubah frekuensi penyuisan transistor (S1 – S6). Biasanya frekuensi maksima untuk kawalan kelajuan motor yang menggunakan inverter 6 langkah adalah 200 Hz.


Penyongsang vvi jenis 6 langkah4

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

vi)Rajah 5.10 menunjukkan pada sebarang ketika 3 suis akan diONkan iaitu satu suis akan mengalirkan dalam setiap tetimbang dan kaki yang lain akan disuiskan dengan lengahan 120. Rajah 5.11 dan Rajah 5.12 menunjukkan transistor Q1 –Q6 secara teorinya mengalirkan untuk 180.

vii)Bagaimanapun untuk situasi yang praktikal, adalah perlu untuk menyediakan lengah masa (biasanya 10o – 15o) kepada fasa arus semasa pengaliran dari +ve ke –ve.

viii)Lengah masa ini membolehkan sesebuah transistor OFF dahulu sebelum transistor yang lain ON. Ini adalah untuk mengelakkan “cross conduction” (konduksi terpintas) yang boleh merosakkan transistor kuasa. Dengan itu, masa pengaliran maksima adalah 165o daripada tempoh 360o. Diod disambungkan selari dengan transistor akan mengalirkan arus bila transistor OFF diwakili oleh Ic pada Rajah 5.13.


Penyongsang vvi jenis 6 langkah5

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

Rajah 5.11


Penyongsang vvi jenis 6 langkah6

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

Rajah 5.12


Penyongsang vvi jenis 6 langkah7

Penyongsang VVI Jenis 6 Langkah

Rajah 5.13


Penyongsang vvi jenis scr

Penyongsang VVI Jenis SCR

Rajah 5.14


Penyongsang vvi jenis scr1

Penyongsang VVI Jenis SCR

Prinsip Operasi

  • Kuasa 1 fasa, 220V dikenakan kepada penerus jenis tetimbang (D9 – D12) melalui fius F1 dan F2 serta reaktor talian L1.

    ii)Voltan arus terus yang dihasilkan oleh tetimbang ditapiskan oleh penapis kapasitor C4. Voltan at bernilai tetap ini kemudiannya diperolehi pada talian 1 dan 5. Perhatikan bahawa tidak terdapat SCR melintangi talian au. Dengan itu, rekabentuk ini adalah baik untuk menghadapi kebisingan talian dan spikes yang boleh menjejaskan memicuan SCR di bahagian at.


Penyongsang vvi jenis scr2

Penyongsang VVI Jenis SCR

  • 6 SCR (SCR1 – SCR6) dan 6 diod (D1 – D6) membawa arus dalam tetimbang voltan bolehlaras. Sepasang SCR akan disuiskan ON dan OFF untuk setiap fasa.

    Tindakan ini akan menyebabkan setiap fasa menjadi positif – negatif – positif – negatif - …. Secara bergilir-gilir. SCR1 dan SCR2 digunakan untuk fasa A, SCR3 dan SCR4 untuk fasa B dam SCR5 dan SCR6 untuk fasa C.

    Tenaga untuk tetimbang voltan bolehlaras datang dpd kapasitor C3. Dengan kata lain, SCR mengeluarkan kuasa dari C3 untuk menjalankan motor dan mereka secara berterusan cuba untuk discaskan C3. Kapasitor C3 dicas oleh tetimbang voltan tetap.


Penyongsang vvi jenis scr3

Penyongsang VVI Jenis SCR

  • Setiap pasangan SCR yang mengawal setiap fasa di ON dan OFF dalam turutan masa yang teratur untuk membekalkan kuasa 3 fasa kepada motor, jika penyuisan ON dan OFF dicepatkan maka lebih tinggi frekuensi yang diperolehi.

    v)6 SCR dalam tetimbang voltan tetap (SCR 11 – SCR 16) beroperasi dalam selari dengan tetimbang voltan bolehlaras yang setara (SCR 1 – SCR 6). Tujuan tetimbang voltan tetap adalah untuk membekalkan tenaga kepada C3 semasa beban motor menggunakannya dan mengOFFkan commute SCR dalam tetimbang voltan boleh laras.


Penyongsang vvi jenis scr4

Penyongsang VVI Jenis SCR

  • Bila SCR dalam tetimbang voltan bolehlaras (misalnya SCR 1 diONkan, SCR senilainya dalam tetimbang voltan tetap (SCR 11) boleh diONkan sehingga pada kadar 10 kHz. Ia akan ON untuk satu denyut bila voltan C3 terlalu rendah. Bila ia ON untuk satu denyut, tenaga yang datang dari talian at (talian 1 dan 5) akan melalui X1 dan X2. Sebahagian dari tenaga ini akan pergi ke motor, selebihnya akan pergi ke diod (D1 – D6) dan membantu mengecas semula C3.

    Jika nilai voltan C3 berterusan terlalu rendah satu lagi denyut tenaga akan dipanggil dan sekali lagi SCR dalam tetimbang voltan tetap akan ON. Denyutan tenaga persaat sehingga sebanyak 10,000 denyut boleh diperolehi daripada setiap SCR dalam tetimbang voltan tetap.


Penyongsang vvi jenis scr5

Penyongsang VVI Jenis SCR

  • Untuk commutate OFF satu SCR dalam tetimbang voltan boleh laras (misalnya SCR 1) getnya diOFFkan. Kemudian pasangannya dalam tetimbang voltan tetap (SCR 11) akan ON untuk satu denyut menyebabkan arus mengalir. Sebahagian arus mengalir kepada motor, selebihnya mengalir melalui diod D1. Tindakan ini akan memiraukan SCR1 menyebabkan ia berhenti mengalir.

  • SCR dalam tetimbang voltan tetap mengOFFkan dirinya sendiri secara natural selepas setiap denyut sebab ia mengalir dalam litar penala. Voltan akan meningkat pada penghujung denyut untuk menghalang sebarang pengaliran arus seterusnya.


Vvi jenis pwm

VVI Jenis PWM

KENAPA PWM JENIS VVI DIPILIH BERBANDING

VVI 6 LANGKAH

Dalam kawalan motor aruhan menggunakan VVI 6 langkah

terdapat 4 kekurangan utama:

  • Kuasa mesti mengalir melalui 2 atau 3 set suis semikonduktor. Ini akan meningkatkan kos pemacu dan menurunkan kecekapan.

  • Inverter yang berasingan akan menambahkan saiz fizikal package pemacu. Ini menyebabkan saiz motor aruhan au yang kecil tidak bermakna disebabkan oleh bahagian inverter yang besar.

  • Bentuk gelombang keluaran inverter 6 langkah membawa kepada pepnurunan keupayaan motor. Berlaku pertambahan kehilangan hasil dari kandungan harmonik yang tinggi dalam arus motor terutamanya pada operasi kelajuan rendah.

  • Bentuk gelombang 6 langkah menghasilkan motor berpusing dalam keadaan tersentak-sentak.


Vvi jenis pwm1

VVI Jenis PWM

KEKURANGAN DI ATAS MEMBAWA KEPADA

TERCIPTANYA KAWALAN KUASA YANG LEBIH BAIK

IAITU PWM

  • Dalam pemacu inverter voltan bolehubah, frekuensi bolehubah yang diterangkan sebelum ini, voltan dc link boleh dikekalkan tetap dengan rektifier diod seperti pada Rajah 5.15, keluaran frekuensi fundamental boleh dikawal secara elektronik dengan menggunakan teknik PWM.

  • Dengan cara ini transistor akan disuiskan ON dan OFF dengan kerap antara separuh kitaran untuk menjanakan keluaran voltan bolehlaras, yang mana biasanya mempunyai kandungan harmonik yang rendah. Ada beberapa teknik PWM. Teknik sinusoidal adalah yang biasa digunakan seperti Rajah 5.16


Vvi jenis pwm2

VVI Jenis PWM

Rajah 5.15


Vvi jenis pwm3

VVI Jenis PWM

Rajah 5.16


Vvi jenis pwm4

VVI Jenis PWM

  • Gel voltan keluaran maksima b) Gelombang Separuh (½) Voltan Keluaran c) Gelombang Keluaran Separuh (½) Voltan dan Separuh (½) frekuensi

  • Rajah 5.16


Vvi jenis pwm5

VVI Jenis PWM

  • Gelombang segitiga dibandingkan dengan isyarat gel sinus dan titik crossover menentukan titik “turn OFF” untuk transistor. Gel segitiga adalah segerak dgn isyarat gelombang sinus kecuali pada julat frekuensi rendah.

  • Nisbah kamilan genap dikekalkan untuk memperbaiki kandungan harmonik. Voltan keluaran fundamental boleh dilaraskan dengan melaraskan modulasi. Kawalan voltan PWM boleh digunakan dlam kawasan dayakilas tetap.


Vvi jenis pwm6

VVI Jenis PWM

  • Dalam kawasan kuasa tetap, kendalian adalah sama seperti pada pemacu gel segiempat. Biasanya frekuensi pembawa gel segitiga adalah antara 1.2 – 2.5 kHz. Harmonik yang rendah dan denyut dayakilas yang kecil semasa frekuensi rendah membolehkan julat kawalan kelajuan menjadi lebih besar iaitu daripada kelajuan hampir 0 ppm ke keupayaan dayakilas penuh motor.

  • Ciri-ciri inverter PWM menjadikan ianya digunakan dalam pelbagai kegunaan seperti mesin pole pakaian tekstil percetakan dan paper mills.


Penyongsang tersuap arus

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

  • CSI (current-source inverter) dikenali juga current fed inverter mempunyai litar yang sama dengan litar VVI (voltage-variable inverter) yang telah dibincangkan. Tetapi dalam CSI ini yang diubah adalah arus bukannya voltan.

  • CSI memerlukan sumber arus terus yang tetap merujuk kepada kebolehannya membekalkan jumlah arus yang besar tanpa menurunkan nilai beban dalam litar.

  • Rajah 5.17, menunjukkan litar kuasa untuk penyongsang tersuap arus menggunakan Darlington kuasa sebagai suis. Penerus terkawal fasa menjanakan arus terus bolehubah yang mana akan ditukarkan kepada sumber arus dengan menyambungkan sebuah induktor yang besar bersiri dengannya. Penerus terkawal (SCR), diikuti dengan pemenggal AT boleh juga digunakan untuk mendapatkan sumber AT bolehubah.


Penyongsang tersuap arus1

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.17


Penyongsang tersuap arus2

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

  • Mod kawalan penyongsang boleh diperolehi samada dalam bentuk enam (6) langkah ataupun pemodulatan lebar denyut seperti VVI.

  • Rajah 5.18, menunjukkan rajah blok pemacu arus ulangalik frekuensi bolehlaras model 1580 Graham. Pemacu ini menggunakan CSI. Ia terdiri daripada dua (2) bahagian besar iaitu :

    i) Bahagian Kawalan

    ii) Bahagian Kuasa


Penyongsang tersuap arus3

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

i. BAHAGIAN KAWALAN

  • Bahagian kawalan mempunyai litar pengaturan (regulating circuitry) untuk voltan dan arus serta litar logik pintu tiristor (SCR gating logic circuitry).


Penyongsang tersuap arus4

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.18


Penyongsang tersuap arus5

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

ii.BAHAGIAN KUASA

  • Peringkat pertama di bahagian kuasa ialah tetimbang masukan (input bridge) yang akan menukarkan kuasa masukan arus ulangalik tiga fasa kepada arus tetap. Arus terus tetap pula akan dibekalkan kepada pemenggal sumber arus. Pemenggal ini akan mengubah at tetap kepada denyut at melalui induktor yang besar. Induktor menjadikan sumber arus bagi beban.

    Tetimbang masukan pada Rajah 5.18 adalah dari jenis penerus tetimbang diod tiga (3) fasa yang konvensional. Ia mengandungi diod D13-D18. Kegunaan penerus ini adalah untuk menukar kuasa masukan tiga (3) fasa kepada bus voltan AT tetap. Kapasitor C1 ialah bank kapasitor elektrolitik. Kapasitor ini dicas kepada keupayaan bus. Dengan voltan talian 460V arus ulang alik, C1 akan dicas kepada 620V .


Penyongsang tersuap arus6

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.19


Penyongsang tersuap arus7

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

  • Peringkat kedua dalam litar kuasa ialah pemenggal (chopper). Pemenggal ialah suis elektronik yang akan ON dan OFFkan induktor besar daripada bus AT secara silih berganti. Atau dengan kata lain arus tetap dari peringkat pertama akan dibekalkan kepada pemenggal sumber arus (current source chopper).

    Pemenggal mengubah arus terus tetap kepada denyut arus terus melalui induktor yang besar. Induktor menjadi sumber arus bagi beban (motor aruhan). Litar pemenggal yang telah dipermudahkan ditunjukkan pada Rajah 5.20.


Penyongsang tersuap arus8

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.20


Penyongsang tersuap arus9

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Berdasarkan pada Rajah 5.20, apabila gegelung disambung bus AT keupayaan tetap, arus akan bertambah. Kedudukan suis elektronik seperti ini dinamakan INC. Bila suis dalam kedudukan buka, induktor L18 dan L19 menetapkan aliran arus tanpa bantuan dari bus AT. Ini akan menarik keluar tenaga dari induktor dan menyebabkan arus menurun. Kedudukan suis seperti ini dipanggil “decrease” atau DEC.


Penyongsang tersuap arus10

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Arus beban dikesan oleh peranti “Hall Effect” yang memberi voltan keluaran terus ini dan disuapkan semula kepada litar pengaturan di mana ia dibandingkan dengan nilai yang diperlukan oleh sistem untuk menggerakkan beban (motor). Litar pengaturan kemudiannya mengubah masa yang digunakan dalam keadaan bertambah atau increase. Tindakan ini akan mengawal arus beban supaya berada pada nilai yang diperlukan.


Penyongsang tersuap arus11

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.21


Penyongsang tersuap arus12

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

  • Peringkat Akhir ialah tetimbang invertor. Tetimbang inverter menyalurkan pemenggal kepada fasa yang betul motor 3 fasa untuk jumlah masa yang betul.

    Rajah 5.21, merupakan bahagian penyongsang. Ia adalah penyongsang enam (6) langkah dengan SCR1 - SCR6 menyuiskan arus beban pada kadar yang betul sebagaimana yang ditentukan oleh litar kawalan. Penukartertib kapasitor iaitu C28 – C33 menyimpan tenaga yang diperlukan untuk mematikan SCR dengan cara menyongsangkan voltan terminalnya.

    Diod D1 – D6 mengasingkan kapasitor daripada beban. Hanya dua (2) SCR sahaja yang dihidupkan pada sebarang ketika. Dua SCR tersebut akan mati apabila SCR yang bersebelahan dengannya dipicu pada fasa seterusnya.


Penyongsang tersuap arus13

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Induktor motor juga memainkan peranan di mana penukartertib induktor akan menyimpan tenaga yang diperlukan untuk menukartertib dan tenaga ini juga akan mengecas kapasitor untuk kitaran yang berikutnya.

Pemenggal mengawal arus dalam penyongsang yang datang dari L18. Walaupun terdapat dua laluan selari untuk arus, jumlah keduanya tidak akan menjadi lebih besar dari arus keluaran dari pemenggal. Penyongsang hanya akan mengawal masa untuk arus mengalir melalui setiap fasa motor.


Penyongsang tersuap arus14

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Voltan at pada terminal masukan inverter yang akan berubah menurut permintaan beban. Pada tanpa beban, voltan akan hampir-hampir sinusoidal dengan berlakunya setiap kali SCR commutated. Rajah 5.22 menunjukkan arus dan voltan fasa di bahagian inverter.

Dapat dilihat bahawa arus mengalir untuk 120 pada arah positif, berhenti untuk 60 dan kemudian mengulangi pengaliran tetapi mengikut arah negatif pula. Arus positif untuk fasa A ialah apabila SCR1 mengalir dengan samada SCR6 atau SCR2 mengalir. Gelombang gerigi (sawtooth) berlaku di bahagian atas arus kesekenaan (coincides) dengan pertukaran keadaan pemenggal di antara keadaaan menambah dan mengurang.


Penyongsang tersuap arus15

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.22


Penyongsang tersuap arus16

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

  • DUA KELEBIHAN PENYONGSANG ARUS TETAP

    i.Arus puncak yang rendah melalui transistor.

    ii.Beroperasi dengan baik pada kelajuan yang rendah dan merupakan litar kuasa yang lasak.


Penyongsang tersuap arus17

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.23


Prinsip kendalian1

Prinsip Kendalian

  • Gate Turn Off Thyristor (GTO) atau thyristor dengan litar tukartertib paksaan akan digunakan untuk membolehkan penyuisan S1 sehingga S6 yang diterangkan dalam Rajah 5.23. Disebabkan voltan balikan harus dihalang pada sebahagian daripada setiap kitaran. GTO dengan kebolehan menghalang voltan balikan mesti digunakan. Jika GTO tidak mempunyai kebolehan tersebut, diod fast recovery harus disambung secara siri dengan thyristor tersebut.

  • Apabila thyristor digunakan, tukartertib paksaan diperlukan. Ia akan menjadi lebih ekonomikal jika bank kapasitor digunakan. Ia digunakan untuk mengurangkan voltage spikes dan juga untuk tukartertib. Jika bank kapasitor dipilih, kombinasi kapasitor-motor akan memperolehi faktor kuasa yang mendahului. Dengan itu, thyristor boleh dimatikan secara semulajadi. Tukartertib cara ini dipanggil tukartertib beban. Faktor kuasa mendahului di bawah semua keadaan operasi penyongsang dan motor, melibatkan larasan dalam frekuensi dan beban motor boleh diperolehi apabila kapasitor boleh laras digunakan.


Prinsip kendalian2

Prinsip Kendalian

  • Kapasitor bolehlaras dapat dihasilkan dengan menggunakan penjana VAR jenis mendahului statik. Penjana ini berfungsi sebagai 2 kegunaan iaitu memberikan tukartertib untuk mengurangkan voltage spike. Tetapi dengan menggunakan Penjana VAR akan meningkatkan kos dan kompleks (lebih rumit).

  • Dua fungsi tersebut juga dapat diperolehi dengan mengubah kedudukan kapasitor. Litar yang biasa digunakan adalah Auto Sequential CSI (ASCI). Seperti rajah 5.23, ia menggunakan 6 thyristor T!-T6 untuk menjalankan fungsi penyuisan. Tukartertib paksaan pada thyristor dapat diperolehi dengan pertolongan 6 kapasitor C1-C6 yang sama nilainya.


Prinsip kendalian3

Prinsip Kendalian

  • Kapasitor juga diatur agar pemindahan arus yang sekata antara fasa motor pada penyuisan serta merta. Di samping menggunakan spikes penyuisan, diod menolong memegang cas pada kapasitor dengan kekutuban yang bersesuaian untuk tukartertib thyristor. Setiap thyristor juga mempunyai induktor di/dt dan litar snubber thyristor akan dipicu mengikut jujukan nombor dengan perbezaan fasa 60 darjah dan 2 thyristor perlu beroperasi pada satu masa.

  • Dalam keadaan steady state, keadaan jujukan adalah sama untuk setiap penyuisan. Ia adalah cukup jika operasi penyongsang diuji untuk 1 penyuisan sahaja.


Penyongsang tersuap arus18

PENYONGSANG TERSUAP ARUS

Rajah 5.24


Bab 5

  • Biarkan T1 dan T2 dihidupkan. Id akan mengalir melalui T1, D1 fasa A, fasa C, D2 dan T2. Thyristor yang seterusnya yang akan hidup adalah T3. Bila tukartertib berlaku dan Id (sumber arus) akan mengalir melalui arah T3, D3 fasa B, fasaC D2 dan T2. Ini akan melibatkan proses mematikan T1 dan memindahkan Id dari fasa A ke fasa B. Seterusnya kita akan analisis bagaimana pemindahan arus dapat dilakukan dalam litar itu.

  • Merujuk Rajah 5.24, seperti yang dinyatakan, komponen T1, D1, T2 dan D2 adalah dikonduksikan. Ini bukan menyebabkan C1 dan C5 dicas dengan polariti yang ditunjukkan dalam rajah semasa tukartertib sebelum ini. Bila T3 dihidupkan, voltan pada C1 akan dikenakan untuk pincang songsang T1 di mana ia akan ditukartrertib. Litar yang berfungsi adalah seperti pada Rajah 5.24. Arus akan mengalir melalui T3, litar selari C1, C3 siri dengan C5, D1, fasa A, fasa C, D2 dan T2. D3 tidak dikonduksi kerana pincang songsang oleh C1 melalui aliran D1, fasa A, fasa B. Id akan mengalir melalui litar selari C1, C3 siri C5. Secara linear, menyongsang voltan C1 sehingga ia adalah cukup untuk memioncang hadapan D3. Bila D3 dihidupkan, arus dalam fasa B akan mula mengalir. Apabila C1 dicas, arus fasa A akan berkurangan dan arus pada fasa B akan meningkat pada kadar tertentukan oleh nilai kapasitor dan ia akan memindahkan arus berperingkat dari fasa A ke fasa B.


Bab 5

  • Semasa arus dipindahkan C1 dicas dengan plat kanan positif dan C3 dicas pada plat kiri positif. C3 dicas dengan kekutuban yang akan menukartertib T3 dan T5 akan dihidupkan untuk menukartertib untuk kapasitor atau thyristor.

  • Dalam proses menukartertib T1, bila T1 sudah tidak dikonduksi, C1 akan dipincang songsang melalui T1 untuk sesuatu sela masa dimana ia bergantung kepada nilai C1 dan Id. Dengan memilih nilai C1 yang bersesuaian, pincang songsang C1 untuk semua nilai Id akan membolehkan masa yang cukup untuk mematikan T1. Untuk menggunakan switching spikes adalah untuk memastikan kadar voltan adalah bersesuaian dan kapasitor besar diperlukan. Nilai kapasitor harus direkabentuk secara teliti.


Kebaikan csi

Kebaikan CSI

  • Litar kuasa yang lasak dan reliable

  • Arus puncak yang rendah melalui transistor

  • Tidak berlaku kerosakan pada bahagian inverter hanya menyebabkan peningkatan arus kerosakan yang perlahan, yang mana boleh diatasi dengan mudah

  • Beroperasi dengan baik pada kelajuan rendah.


Kelemahan csi

Kelemahan CSI

  • Julat frekuensi inverter yang terhad dan dayakilas permulaan yang rendah berbanding dengan mesin VVI

  • Saiz induktor dc link yang besar menjadikan inverter bulky (banyak ruang)

  • Response pemacu adalah sluggish(lembab) dan kecenderungan menjadi tidak stabil pada beban ringan dan kelajuan tinggi. Itu sebabnya current fed inverter (CFI) digunakan pada julat kuasa kuda pertengahan dan tinggi sahaja.


  • Login