3- ka-kz bihurgailuak. artezgailuak.pdf

POTENTZIA ELEKTRONIKOA KA-KZ BIHURGAILUAK

Eibarko IITUE 26ko IRA 1

3. KA-KZ BIHURGAILUAK. ARTEZGAILUAK

3.1. SARRERA.

3.1.1. Sailkapena.

3.2. ARTEZGAILU EZ-KONTROLATUAK.

3.2.1. Uhin erdiko artezgailu monofasikoa.

3.2.1.1. Diodo bolantedunarekin.

3.2.1.2. Iragazki kapazitiboarekin.

3.2.2. Artezgailu bifasikoa izar konexioan.

3.2.3. Uhin-erdiko artezgailu polifasikoa Izar konexioan.

3.2.4. Uhin-erdiko artezgailu trifasikoa izar konexioan.

3.2.5. Artezgailu trifasikoa izar konexioa, transformadorea zig-zag.

3.2.6. Uhin erdiko artezgailu 6 fasekoa izar konexioan.

3.2.7. Zubidun artezgailu monofasikoa (gräetz-en zubiduna).

3.2.7.1. Indar elektroeragiledun kargarekin.

3.2.7.2. Hasierako korrontearen mugatzea karga kapazitiboa denean.

3.2.8. Zubidun artezgailu trifasikoa.

3.2.9. Hamabi faseko artezgailua.

3.3. ERDI-KONTROLATUAK.

3.3.1. Sarrera.

3.3.2. Zubidun artezgailu monofasikoa.


3.4. ARTEZGAILU KONTROLATUAK.

3.4.1. Uhin erdiko artezgailu trifasikoa.

3.4.2. Zubidun artezgailu monofasikoa.


3.4.4. Diodo bolantedun artezgailu kontrolatuetan.

3.5. KOMMUTAZIO GARAIKO GAINJARPEN FENOMENOA.

3.6. IRTEERAKO TENTSIOAREN IRAGAZKETA.

3.7. ARTEZGAILUEKIN KZ MOTORREN KONTROLA.

3.8. ARIKETAK.



3. KA-KZ BIHURGAILUAK. ARTEZGAILUAK

3.1. SARRERA

Artezgailuen bitartez energia, seinale alterno batetik seinale jarrai batera igarotzen da.

Gehienetan; aldatutako seinale jarrai hori, ez da bateria bezain perfektua izango, beti edukiko

du ondulazio gainjarria. Orain ikusiko ditugun zirkuitu guztiek gauza bera egiten dute

KA→KZ. Baina zirkuitu bakoitzak irteerako kizkurdura, bataz besteko tentsioa korronte

jarraian, eta errendimendua ezberdina izango du.

3.1.1. irudian agertzen diren zirkuituak ekipo elektronikoetako elikatze iturriak, KZ

motorrak elikatzeko edo bateria kargatzaileak egiteko erabiltzen dira.

3.1.1. Eskema.

Eta beste egitura hau; KA motorrak elikatzeko, balastro elektronikoak….

3.1.2. Eskema.



3.1.1. Sailkapena.

Bihurgailuen sailkapena egiterako orduan, ezaugarri hauen arabera egiten da:

normalean sailkapena duen kontrola nolako den araberako egiten da, baina baita bihurgailuen

egitura kontutan harturik edo eta dituzten fase kopuruaren arabera.

Kontrolaren araberakoa: kontrolatu gabekoa (diodoekin), erdi kontrolatuak (diodo

eta tiristoreekin) eta erabat kontrolatuak (tiristoreekin) aurkitzen ditugu.

Duen egituragatik: izar konexioa [uhin erdikoa (single way, star)] edo uhin osokoak

[zubia (bridge)] dira.

Fase kopuruaren arabera : fase bakarrekoak, bi fasekoak, hiru fasekoak, sei fasekoak

…. izan daitezke.

3.2. ARTEZGAILU EZ-KONTROLATUAK

3.2.1. Uhin erdiko artezgailu monofasikoa.

Korronte zuzeneko bataz besteko irteerako tentsioaren balorea kalkulatzea da

garrantzitsuena, hau da Vo(avg). Artezgailu batean, irteerako tentsioa alternoa ez zaigu

interesatzen, alternoko osagaiek kizkurdura bat sortzen baitute bataz besteko tentsioren

inguruan eta honek galerak dakartza zirkuituetan.

3.2.1. Karga erresistibodun artezgailuaren zirkuitua.

Karga erresistiboa soilik bada, hurrengo formularekin eskuratuko dugu bataz besteko

tentsioaren balorea.

Eta karga erresistiboarekin sortutako uhinak 3.2.2. irudian ageri dira. Bertan, irteerako

tentsioak, sarrerako tentsioaren zati positiboak dituela soilik ikusten da. Hau gertatzen da

diodoa norabide batean bakarrik baitago eramaten eta siklo negatiboek ez dute irteeran

eragiten.

s

avgo

VV

ˆ)(



3.2.2. karga erresistiboko artezgailuaren uhinak.

Karga induktiboa bada, hau da RL, korrontea atzeratu egingo da tentsioarekiko, ikusi

3.2.3. irudia. Orregatik Vs = 0 denean intentsitatea oraindik ez da 0, eta diodoak martxan

jarraituko du. Artezgailu hau hobetu daiteke eta arazoa konpondu kargarekiko paraleloan

“diodo bolante” bat jarriz aurrerago ikusiko dugun bezala.

3.2.3. Artezgailu monofasikoaren uhinak karga RL duelarik.



3.2.4. Irteerako tentsioaren aldaketa karga RL delarik.

Bataz besteko tentsioaren balioa karga RL bada ekuazio hauekin atera dezakegu:

Eta intentsitateak beste hauekin:

Formuletan ikus dezakegu; L handitzen bada ϕ ere handitu eta Vo(avg) txikitu egingo

dela.

= media/ (1-cosϕ)

t

so et

LR

VtI )sin()sin(

ˆ)(

22

sin sin t

m mV Vi t e t

Z Z

R

L 1tan

R

L

( )

( )

0

1 ˆ sin( ) 1 cos2 2

rmssavgo s

VV V t d t



3.2.1.1. Artezgailu monofasikoa diodo bolantedunarekin.

3.2.5. Diodo bolantedun artezgailu monofasikoa.

Bi diodoen jokabidearen arabera gertatzen diren egoera ezberdinak:

3.2.6. Diodo bolantedun artezgailu monofasikoaren bi egoerak.

Uhin-erdiko artezgailu monofasikoa hobetzeko diodo bolanteduna jartzen da. Horrela,

VL < 0 denean, diodo bolantea gidatzen hasiko da eta ez da tentsio negatiborik izango, 3.2.7.

irudian ikusten den bezala.

Bataz besteko tentsioaren eta intentsitatearen balioak formula hauekin ateratzen dira.

Tentsioaren beheko ekuazioa, nahiz eta bobina bat eduki kargan, lehenago ikusi dugun karga

errezistiboa soilikik deneko zirkuituaren ekuazio bera da.

s

avgo

VV

ˆ)(

R

VI

avgoavgo

)()(



3.2.7. Diodo bolantedun artezgailu monofasikoaren uhinak.

3.2.1.2. Uhin-erdiko artezgailu monofasikoa iragazkiarekin.

3.2.8. Uhin-erdiko artezgailu monofasikoa iragazkiarekin.

Oso zirkuitu erabilia da elikatze-iturrietan eta normalean, zubi egiturarekin erabiltzen

da. Deskarga RC -tik egingo da, eta horrela irteeran sortzen den uhina, esponentzial itxurakoa

izango da. Is-ren uhinak pultsu estuak eta altuak ditu 3.2.9. irudian ikusten den bezala eta

balio efikaza bataz besteko balioa baino askoz handiagoa izango da.



3.2.9. Uhin-erdiko artezgailu monofasikoa uhinak kargan C duelarik.

Sareko korronteak ez dira sinusoidalak, harmonikoak agertzen dira, eta honegatik

potentzia-faktorea txarra izango da. Forma-faktorea formula honekin bila daiteke:

3.2.3. Artezgailu bifasikoa izar konexioan.

3.2.10. Artezgailu bifasikoaren zirkuitua izar konexioan.

VI eta VII sareek bifasikoa osatzen dute eta 3.2.11. irudian agertzen dira beraien

uhinak:

3.2.11. Sarrerako uhinak VI eta VII.

( )

( )

forma faktorearms

Favg

Vk

V



Artezgailu bifasikoaren korronte eta tentsioaren uhinak 3.2.12. irudian daude. Bertan,

Vo uhinaren kizkurdura oso handia dela ageri da. Kizkurdura hau jaisteko iragazki bat edo

fase gehiago sartu beharko zaizkio.

3.2.12. Artezgailu bifasikoaren korronte eta tentsioaren uhinak.

Korrontearen eta tentsioaren bataz besteko baloreak aurkitzeko, ekuazio hauek

erabiliko ditugu:

3.2.2. Uhin-erdiko artezgailu polifasikoa izar konexioan.

Uhin erdiko artezgailu guztiek bezala, adar positiboenera konektatuta dagoen diodoak

eramango du. Artezgailuaren fase kopuruaren arabera, irteerako uhinean muino gehiago

egongo dira, hau dela eta, batez besteko balioa ( Vo(avg) ) gehiago hurbilduko da gailurreko

baliora Vph ).

( ) rms

( ) ( )

sin 2 2 2 2 o

2

22 2

avg

avg rmsD D fID

Vo V ph V ph Vph

Io IoI I k



3.2.13. Uhin-erdiko artezgailu polifasikoa izar konexioan.

VI, VII eta VIII sareek trifasikoa osatzen dute, eta hauen uhinak 3.2.14. irudian ikus

ditzakegu:

3.2.14. Sarrerako uhinak VI, VII, VIII.

Kizkurdura bifasikoaren erdia izango da, eta orokorrean, lehen esan bezala adar

kopurua igota kizkurdura gutxitu egin daiteke.

3.2.15. Uhin-erdiko artezgailu polifasikoaren teoriako uhinak izar konexioan.



Bataz besteko tentsioaren balioa eskuratzeko hurrengo formulak, seinale

sinusoidalentzako bakarrik balio du. Bertan ikusten da m handituz gero Vo(avg) handitzen

doala, Vph-ra hurbilduz.

Diodoaren batez besteko intentsitatearen emaitza jakiteko hurrengo formula, edozein

egoeratan erabil daiteke:

Bestalde, formula honek korrontearen forma zuzena bada bakarrik balio du:

Korronteen forma-faktorea hau izango da:

Hurrengo grafikoak potentzia totala eta batez besteko intentsitatea on egoeran

erlazionatzen ditu:

3.2.16. On egoeran gertatzen den disipazio maximoa.

( ) cos2

sin

mavg

m

V phVo t d t

m

mV ph

m

( ) cos2

sin

mavg

m

V phVo t d t

m

mV ph

m

( )avgDIoI

m

( ) ( )rms avgD DIoI m I

m

( )

( )

rmsDfI D

avgD

Ik m

I




Diodoek bere katodoa puntu berberean elkarturik dute. Horrela beti bere anodoan

tentsio altuena duen diodoak eroango du eta beste diodoek bitartean, alderantzizko

polarizazioa edukiko dute.


3.2.18. Tentsio eta korronteen uhina.



Tentsio eta korrontearen uhinak 3.2.18. irudian agertzen dira. Bertan, bifasikoaren

kizkurduraren erdia duela ikusten da eta maiztasuna edo irteerako frekuentzia hiru aldiz

handiagoa izango dela. Diodo bakoitzak eroaten duen periodoa 2π/3 (120º) da. Faseko

tentsioak gurutzatzen diren unean, diodoen kommutazio-denbora nulua ez denez, faseen

artean zirkuitu laburra sortuko da. Baina zirkuituan ez du eraginik izango denbora oso laburra

baita tentsioaren periodoarekin konparatuz.

Korronteen forma-faktorea hau izango denez, kasu honetan trifasikoa delako:

Kasu honetan gure fase kopurua 3 denez, bataz besteko eta efikazaren baloreak atera

ditzakegu hurrengo formula erabiliz:

Bataz besteko intentsitatearen balioa aurkitzeko ekuazioa hau izango da:

edo

3.2.5. Artezgailu trifasikoa izar konexioan, transformadorea zig-zag erara.

3.2.19. Artezgailu trifasikoa izar konexioan.

( ) rms

( ) ( )

sin 3 3 3 3 3 o

3 2 2

33 3

avg

avg rmsD D fID

Vo V ph V ph Vph

Io IoI I k

( ) rms

( ) ( )

sin 3 3 3 3 3 o

3 2 2

33 3

avg

avg rmsD D fID

Vo V ph V ph Vph

Io IoI I k

( ) rms

( ) ( )

sin 3 3 3 3 3 o

3 2 2

33 3

avg

avg rmsD D fID

Vo V ph V ph Vph

Io IoI I k

( ) rms

( ) ( )

sin 3 3 3 3 3 o

3 2 2

33 3

avg

avg rmsD D fID

Vo V ph V ph Vph

Io IoI I k

( )avgDIoI

m



3.2.20. Transformadoreko fase-tentsio diagrama eta sekundarioko tentsioak fase aldaketa 60º izanik.

Sarrerako edo sareko korrontearen balioa ekuazio hauek erabiliz kalkulatuko daiteke :

iRY = iI – iII etab.

iBR = iIII – iI

iR = iRY – iBR = 2iI – iII – iIII

3.2.21. Transformadoreko korronteak.

Artezgailura doan tentsioaren balioa ateratzeko hurrengo ekuazioaz eta 3.2.22. irudiaz

baliatuko gara:

3.2.22. Faseko tentsio konposatuak.

Transformadoreko sarrerako korrontearen batez besteko balioa zero da. Hau da,

azalera positibo eta negatiboaren balore absolutuak berdinak dira:

I RY BRV V V

0 1 2 3 0I IINI N Is N I N I



Hau oso hondo ikusten da 3.2.23. irudian, eta baita ere sareko eta sekundarioko tentsio

eta intentsitatearen uhinak. Irteerako tentsioaren uhinaren ziklo bakoitzean ( 0 - 2π/3 ) diodo

batek eroango du.

3.2.23. Tentsio eta korrontearen uhinak.


Trifasikoan bezala, aldi bakoitzean diodo bakarrak eroaten du. Faseko diodo bakarra

dutenez, transformadoreko fase bakoitzean eta diodoan korronte bera egongo da.

Transformadorearen nukleoan asetasun arazoak sortzen ditu eta artezgailuaren cosφ txikiagotu

egingo du. Arazo horiek direla eta, artezgailu hauek ez dira asko erabiltzen.



3.2.24. irudian ikus daiteke primarioa triangelu konexioan dagoela eta sekundarioa

izar konexioan.


3.2.25. Transformadoreko fase-tentsio diagrama.

Sareko intentsitatea aurkitzeko 3.2.24. irudiko sareko izar konexioan dauden

intentsitateei erreparatu beharko diegu:

iR = iRY – iBR

Diodoaren bataz besteko intentsitatearen emaitza aurkitu dezakegu betiko ekuazioa

erabiliz, jakinda 6 faseko artezgailua dela:

Diodotik doan korrontearen bataz besteko eta efikazaren baloreak atera ditzakegu eta

korronteen forma-faktorea ondorengo formulekin:

Bataz besteko irteerako tentsioaren balorea:

( )

( ) ( )

sin 6 3

6

6 2,456 6

avg

avg rmsD D fID

Vo V ph V ph

Io IoI I k

( )avgDIoI

m

( )

( ) ( )

sin 6 3

6

6 2,456 6

avg

avg rmsD D fID

Vo V ph V ph

Io IoI I k



3.2.26. Tentsio eta korrontearen uhinak.

3.2.7. Zubidun artezgailu monofasikoa (Gräetz-en zubidun artezgailua).

Kargako frekuentzia sareko frekuentziaren bikoitza izango da sareko uhinaren parte

negatiboa aprobetxatu dezakegulako artezgailu mota honekin. Induktantzia handia bada,

irteerako korrontea nahiko konstantea izango da eta honen ondorioz; sareko korrontea uhin

karratu bilakatuko da.



3.2.27. Zubidun artezgailu monofasikoko bi zirkuitu .

Diodoen portaera bi ziklo-erdietan aztertu beharra dago: periodo erdiaren zati

negatiboan, D2 eta D3 diodoek korrontea igarotzen uzten dute eta periodo erdiaren zati

positiboan, D1 eta D4 diodoek korrontea igarotzen uzten dute. Horrela, uhin-erdiko

artezgailuetan zeuden transformadorearen nukleoko asetasun arazoak desagertu egingo dira.

3.2.28. Zubidun artezgailu monofasikoaren uhinak.



Faseko eta lineako bataz besteko tentsioaren emaitza aurkitzeko formula hauek

erabiliko ditugu:

Potentzia-faktorea zubidun artezgailu monofasikoan, hauxe izango da:

3.2.7.1. Indar elektroeragiledun kargarekin.

Indar elektroeragiledun kargarekin bataz besteko tentsioa ez da negatiboa izango.

Tentsio zuzeneko motorrak edo bateri bat, izango dira artezgailu baten karga (E) ohikoena.

3.2.29. Indar elektroeragiledun kargarekin.

Kargatik doan korrontea, bestalde, RLEren baloreen arabera jarraitua edo ez jarraitua

izan daiteke:

Korrontea jarraitu moduan; korrontearen balioa ez da behin ere zero egiten, eta bere

balio egonkorra harrapatzen du, denbora bat igaro hoztean. Kasu horretan, irteerako bataz

besteko tentsioren emaitza aurkitzeko, formula hau erabiliko dugu:

( )

sin 2

2avgVo Vas

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )( )

sin 2 sin 2,

2 2

sin 22

2

sin 2

2

4 2 2 2 =

2 20.90

avg avg

avg avg avg

rms

avg

rmsrms

Voa V phs Vob V phs

Vo Voa Vob V phs

Vas

V ph Vas Vas

Vo IoPkp

S Is Vas

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )( )

sin 2 sin 2,

2 2

sin 22

2

sin 2

2

4 2 2 2 =

2 20.90

avg avg

avg avg avg

rms

avg

rmsrms

Voa V phs Vob V phs

Vo Voa Vob V phs

Vas

V ph Vas Vas

Vo IoPkp

S Is Vas

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )( )

sin 2 sin 2,

2 2

sin 22

2

sin 2

2

4 2 2 2 =

2 20.90

avg avg

avg avg avg

rms

avg

rmsrms

Voa V phs Vob V phs

Vo Voa Vob V phs

Vas

V ph Vas Vas

Vo IoPkp

S Is Vas

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )( )

sin 2 sin 2,

2 2

sin 22

2

sin 2

2

4 2 2 2 =

2 20.90

avg avg

avg avg avg

rms

avg

rmsrms

Voa V phs Vob V phs

Vo Voa Vob V phs

Vas

V ph Vas Vas

Vo IoPkp

S Is Vas

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

( )

( )( )

sin 2 sin 2,

2 2

sin 22

2

sin 2

2

4 2 2 2 =

2 20.90

avg avg

avg avg avg

rms

avg

rmsrms

Voa V phs Vob V phs

Vo Voa Vob V phs

Vas

V ph Vas Vas

Vo IoPkp

S Is Vas



3.2.30. eta 3.2.31. irudietan, kargako eta diodo bakoitzetik igarotzen den intentsitatea

eta irteerako tentsioa ikus dezakegu, teorikoki zein praktikoki:

3.2.30. Io,Vo, eta Eren uhinak.

3.2.31. RLE karga eta I jarraitua deneko uhinak.

Korrontea ez jarraitu moduan; kargako korrontea zero egiten da periodo bakoitzean.

Vo-ren batez besteko balioa kalkulatzeko formula ezin daiteke aplikatu. Momentu batean, ez

dago diodorik eroaten eta adibidez 3.2.32. irudian, uhinaren periodo bakoitzaren hoztean Vo

100Vtara mantenduko da konstante Eren balorea hartuz.



3.2.32. RLE karga eta I ez jarraitua deneko uhinak.

3.2.7.2. Hasierako korrontearen mugatzea karga kapazitiboa denean.

Bi zirkuitu ikusiko ditugu hasierako korrontea mugatzeko (3.3.33. irudia). Tentsioa

aplikatzean, kondentsadorea deskargaturik dagoelako, zirkuitu labur baten moduan jokatzen

du eta horrek, korronte-balio handiak sortzen du. Hori dela eta, erresistentzia bat jartzen da eta

normala izan beharrean, NTC (tenperaturaren arabera balioa aldatzen du) bat jartzen da.

Hasieran, hotza dago eta bere balio erresistiboa handia da. Korrontea eroaten duenean, aldiz,

berotu egiten da, eta bere erresistentzia baxuagoa egiten da. Hori, aproposa da erresistentzia

baxua ez bada, bestela potentzia handia xurgatzen baitu.

3.2.33. Hasierako korrontearen mugatzea zirkuituak.



NTC bat erabiltzen denean, eta ekipoa itzaltzen bada, berriz piztu aurretik

gomendagarria da pixka bat itxarotea, NTCa hoztu egingo da, eta bere balio erresistiboa igo

egingo da. Ekipoa berehala piztuko balitz gain korronte bat sortuko litzake, NTCa bero

baitago, eta balio erresistiboa jaitsi egingo litzateke. Arazoa ekiditeko, potentzia handiko

zirkuituetan, 3.2.33. irudiko b zirkuitua erabiltzen da. Horrela, triac-ak etengailu lana egingo

du eta erresistentziari zirkuitu labur bat egiten dio kondentsadorea behin kargatu ondoren.


3.2.34. Zubidun artezgailu trifasikoaren zirkuitua.

3.2.35. Zirkuitu baliokideak.



3.2.36. Zubidun artezgailu trifasikoaren teoriako uhinak.

Diodoek periodo osoaren heren bat eroaten dute. DI-k eroaten duenean VoA = VI =

Vphs eta DIV-k eroaten duenean ordea, VoB = VIV= Vphs . Beraz:

Vo(avg) = VoA(avg) + VoB(avg)

3.2.37. VI eta VIV-ren uhinen errepresentazioa.



Irteerako bataz besteko tentsioaren balorea ateratzeko ekuazioa, uhin erdiko bi

artezgailu serie konexioan jarrita bezalakoa izango da:

3.2.38. Zirkuitua simulaturik irtendako uhinak.

3.2.38. irudiko intentsitateen uhinen arabera II eta IR –ren ekuazio hauek atera ahal

ditugu:

Sareko korronteak ez du harmoniko bikoitirik ez eta hirukoitzik. Korronteen

harmonikoen emaitzak ateratzeko formula hauek erabiliko ditugu:

Erdieroaleko galerak ez dira kontuan hartzen, orregatik Pin = Pkarga. Kargako korronte

zuzena bada Pcarga = V0(avg) × IO(avg). Tiristoreak daudenez zirkuituan, ekuazioan kliskatze

angeluaren kosinua agertuko da. Hortaz, potentzia-faktorearen balorea jakiteko zubidun m

faseko artezgailu batean hurrengo ekuazioa aterako dugu:

1 4II ID ID

R I IIII I I

( )

sin 32

3

3 3 3 2 3 3 2 = ( ) ( )

avgVo V ph

V phs Vphs rms Vas rms

( )

sin 32

3

3 3 3 2 3 3 2 = ( ) ( )

avgVo V ph

V phs Vphs rms Vas rms

1

2 3 1 1 1sin sin 5 sin 7 sin 11 ..

5 7 11

6 1 1 1sin sin 5 sin 7 sin 11 ..

5 7 11R

I t Io t t t t

I t Io t t t t



Kontrolatu gabeko artezgailu trifasikoaren potentzia faktorea:


Hamabi pultsuko artezgailua, bi zubidun artezgailu paraleloan konektaturik eraikitzen

da, faseen artean haril bat jartzen delarik korrontea mugatzeko. 6 lobulu tartekatuta lortzen da.

Zirkuitu honek, 6 fasetako punturik positiboena aukeratu eta kargara aplikatzen du. Fase

bakoitzak periodoaren seirenean ari da lanean (T/6).


( )

( ) ( )carga

( ) ( ) ( ) ( )

( )

( )

sinˆ2 cos

S

sinˆ2 cos2

sin cos2

2

avgph

avg avgin

rms rms rms rmsph ph ph ph

avgph

phavg

p

mV Io

mP Vo Io

mV I mV I

mV Io

m mm

Vm Io

m

Pk

S

30.955kp

II ko balio RMSa



3.2.40. Hamabi pultsuko artezgailua bi zubidun artezgailu seriean konektaturik.

Ia sinusoidala bada, harmoniko baxuko korronteak agertzen dira eta uhina nahiko

karratua izango da 3.2.41. irudian ikusten den bezala:

3.2.41. Ia sinusoidala bada.

Bestalde, Ia zuzena bada, ez du behar iragazkirik, nahiko korronte zuzena bait da:

3.2.42. Ia zuzena denean.



3.3. ERDI KONTROLATUAK

3.3.1. Sarrera.

Kontrolatutako artezgailuek kontrol-zirkuitua daukate. Kontrol-zirkuituaren

eginkizuna tiristoreetara pultsuak egoki bidaltzea da, artezgailuko irteeran nahi dugun tentsioa

lortzeko. Kontrol hau α angeluaren bitartez egiten da; tentsioa zerotik igarotzen den unearen

eta kliskatze-momentuaren arteko angelua da, eta kliskatze angelua deritzo. Kontrol

zirkuituaren bitartez, angelua aldatu egin daiteke, eta ondorioz, irteerako tentsioa eta potentzia

ere aldatu egingo dira, α angeluaren menpeko funtzioak baitira.

3.3.2. Erdi kontrolatutako zubidun artezgailu monofasikoa.

Tiristoreak beheko partean ere egon daitezke, eta diodoak goikoan. Egitura honetan

tiristorearen kontrola zailagoa da, erreferentzi ezberdina beharko dutelako kliskatzerako

garaian.

3.3.1. Erdi kontrolatutako zubidun artezgailu monofasikoa.

Tiristore eta diodoen egoeraren arabera bi zirkuitu edo bi korronte ezberdin egongo

dira:

3.3.2. Bi zirkuituak.



Bigarren zirkuituan, tentsioa inbertitzerakoan alderantziz polarizatuta dagoen diodoa

zuzenki polarizatuta geratzen da. D1 eroaten hasten da eta bestea ireki egiten da (ebaki edo

blokeatu), bi diodok ezin baitute egora berean egon. Th2 bestalde, kontrolatua delako irekita

jarrai dezake. Momentu batean korronteak irudiko bidea egingo du, sareak ez baitu ezer

ematen. Ez daude Vo-ko zati negatiboak beraz, ezin du inbertsore moduan lan egin.

3.3.3. irudian diodoen uhinak azpialdean daudela eta hortaz negatiboak izango direla

ikusten da. VoA eta VoB uhinen baturak, irteerako tentsioa emango digu. Uhin hau, adar

bereko tiristoreak eta diodoak batera eroaten dutenean, nulua izango da.

3.3.3. Erdi kontrolatutako zubidun artezgailu monofasikoaren uhinak.

3.3.3. Erdi kontrolatutako zubidun artezgailu trifasikoa.

Artezgailu erdi kontrolatuak aplikazio industrialetan erabiltzen dira 120 KWra iritsi

arte. Atzerapen angelua igotzen doan heinean faktore potentzia gutxitu egiten da, nahiz eta



honela ere, onda erdiko artezgailuak baino hobea izan. α angeluaren arabera, 0°-tik 180°

aldatuz; rms balorea, eta honekin, potentzia handitu edo gutxitu daiteke.

3.3.4. Erdi kontrolatutako zubidun artezgailu trifasikoa.

3.3.5. Zirkuitu baliokideak.

Bataz besteko tentsioa ateratzeko:

Bi kasu aztertuko ditugu erdi kontrolatutako zubidun artezgailu trifasikoan; bata (α <

π/3) eta bestea (α > π/3):

( )sin( / 3) sin( / 3)ˆ ˆcos

/ 3 / 3

sin( / 3)ˆ (1 cos )/ 3

avgVo Vphs Vphs

Vphs



α < π/3 denean:

3.3.6. Uhinak α < π/3 denean.

α > π/3 denean:

eta zatietan fase bereko tiristore eta diodoak eroaten dute, hau dela eta, irteerako

tentsio zero da . zati honetan fase bereko tiristore eta diodoak eroaten dute eta uhina nulua

izango da momentu horretan. Diodoak eta tiristoreak eroaten dute kargako korrontea eta

transformadoreko hariletik ez doa korronterik. Diodoak negatiboak dira azpialdean

egoteagatik. VoA eta VoB uhinen baturak, irteerako tentsioa emango digu, Vas.



3.3.7. Uhinak α > π/3 denean.

Karga induktibo altua dagoenean, korrontea jarraitua izango da. Ez dago zati

negatiborik Vo-an eta hortaz, ezin du inbertsore bezala lan egin, tentsio negatiborik ezin baita

lortu.

Erdi kontrolatutako zubidun artezgailua simulatzeko 3.3.8. zirkuitua erabiliko dugu. α

= 30º-tara ipiniko dugu eta simulaturik agertzen diren uhinak aztertuko ditugu.



3.3.8. Erdi kontrolatutako zubidun artezgailua simulatzeko zirkuitua.

Simulaturik agertzen diren uhinak 3.3.9. irudian ikus daitezke:

3.3.9. Erdi kontrolatutako zubidun artezgailuaren simulazioak.



Simulaturik agertzen diren potentziako uhinak 3.3.10. irudian ikusi daitezke: Batez

bestekoa (P), itxurazkoa (S), potentzia faktorea (kp).

3.3.10. Potentziak.

3.3.8. irudiko simulazioko zirkuitutik datu hauek atera ditzakegu:

VRS(rms) = 380v R = 5Ω L = 0.01 H α = 30

Formulak erabiliz, simulaturiko grafikoetan ateratzen diren balore berbera dutela

frogatuko dugu.

Irteerako bataz besteko korrontea:

Io(avg) = Vo/R = 95.76A

Kargako bataz besteko potentzia:

Pkarga = Vo(avg)× Io(avg) =478.8×95.76 = 45774 W

= 380×√2/√3×0.827×(1+cos 30) = 478.8V

( )sin( / 3) sin( / 3)ˆ ˆcos

/ 3 / 3

sin( / 3)ˆ (1 cos )/ 3

avgVo Vphs Vphs

Vphs



Artezgailuaren sarrerako lineako korronte efikaza:

IR(rms) = Io×√2/√3 = 78.2 A

Faseko artezgailuaren sarrerako tentsioa:

VRN(rms) = 380/√3 = 219.4 V

Itxurazko potentzia:

S = m×VRN(rms)×IR(rms) = 3×219.4×78.2 = 51463 VA

Potentzia faktorea:

45774/51463 = 0.89

Grafikak eta teoriako datuak konparatuz ikusten da ondo daudela biak.

3.4. ARTEZGAILU KONTROLATUAK.

Artezgailua kontrolatzeko tiristoreak erabiliko ditugu, horretarako kontrol zirkuitu bat

programatu beharra dago, tiristoreak nahi dugun momentuan on egoeran egon dadin.

Helburua Vo(avg) aldatzea da.

3.4.1. Kontrolatutako uhin erdiko artezgailu trifasikoa.

3.4.1. Kontrolatutako uhin erdiko artezgailu trifasikoaren zirkuitua.

Kliskatze-angelua 90º denean batez besteko tentsioa 0 da.

( )

( ) ( )carga

( ) ( ) ( ) ( )

( )

( )

sinˆ2 cos

S

sinˆ2 cos2

sin cos2

2

avgph

avg avgin


avgph

phavg

p

mV Io

mP Vo Io

mV I mV I

mV Io

m mm

Vm Io

m

Pk

S



3.4.2. . VI eta VII-ren uhinen errepresentazioa.

Batez besteko irteerako tentsioaren baloreak formula honekin aterako ditugu:

Kontrolatutako uhin erdiko artezgailu trifasikoaren uhinak. Atzerapena α angelua

izango da:

3.4.3. Uhin erdiko artezgailu trifasikoaren uhinak.

Kontrolatutako uhin erdiko artezgailu trifasiko batek bete behar dituen baldintzak

inbertsore ez autonomo bat bezala funtzionatu dezan (sarera konektatuta egon behar du)

hauek dira:

( )

sincos cos

2avg

m

m

mV phVo t d t V ph

m m



3.4.4. Uhin erdiko artezgailu trifasikoa karga RLE.

Karga aktiboa eta tentsio zuzeneko sorgailua berbera izan behar du. Eta pila (E)

moduluaren balioa; irteerako batez besteko tentsioaren moduluaren balioa baino handiagoa

edo berbera izan behar da. Horrez gain, α ≥ 90º izan behar da eta Vo(avg) eta potentzia

negatiboa. Hau da:

Tentsio zuzeneko motor edo eguzki-paneletan sorgailu bezala lan egiten du, energia

elektrikoa sarera bueltatuz.

Kontrolatutako uhin erdiko artezgailu trifasikoaren uhina 135º delarik:

3.4.5. Uhin erdiko artezgailu trifasikoaren uhinak 135º-ko atzerapenarekin.

( )( ) ( )

avgavg avg

E VoIo E Vo

R

( ) ( )

- - +

avg avgPo Vo Io



VI negatiboa denean, korrontea II positiboa da. Horrek energia sarera bueltatzea dakar.

Artezgailu kontrolatuaren ezaugarri tipikoa RL kargarekin:

Karga RL bada, batez besteko intentsitatea eta tentsioa positiboak izango dira. Hau

tiristoreek inposatzen dute.

3.4.6. Artezgailu kontrolatuaren ezaugarri tipikoa karga RL-rekin.

3.4.2. Erabat kontrolaturiko zubidun artezgailu monofasikoa.

3.4.7. Erabat kontrolaturiko zubidun artezgailu monofasikoa.

( )( ) ( )

avgavg avg

VoIo Vo

R



3.4.8. Artezgailu monofasikoaren uhinak karga RL delarik.

3.4.9. irudian, artezgailu kontrolatu monofasikoarentzat, irteerako tentsioaren

harmoniko normalizatuak desarra angeluaren arabera agertzen zaizkigu.

3.4.9. Irteerako tentsioaren harmoniko normalizatuak desarra angeluaren arabera.

Irteerako batez besteko tentsioa formula hau erabiliz jakin dezakegu:

( )

( )

( )

( )( )

sin 2cos

2

4 2 2 2 = cos

2 2cos 0.90cos

avg

rms

avg

rmsrms

Vo Vas

V ph Vas Vas

Vo IoPkp

S Is Vas



Eta potentzia faktorea aldiz, formula honekin:

Korronte jarraitua: karga nahiko induktiboa bada, korrontea ez da zerotik igaroko eta

tentsioa zati sinusoidalez osatuta egongo da. Horrela, espresio orokorra aplikatu ahal izango

da.

3.4.10. Korronte jarraitua.

Korronte ez jarraitua: karga ez bada oso induktiboa zati zuzenak azaltzen dira eta

irteerako batez besteko tentsioa kalkulatzeko espresio orokorra ezin da aplikatu seinale edo

zati sinusoidalak kalkulatzeko bakarrik balio baitu.

3.4.11. Korronte ez jarraitua.

( )

( )

( )

( )( )

sin 2cos

2

4 2 2 2 = cos

2 2cos 0.90cos

avg

rms

avg

rmsrms

Vo Vas

V ph Vas Vas

Vo IoPkp

S Is Vas



3.4.3. Erabat kontrolaturiko zubidun artezgailu trifasikoa.

3.4.12. Erabat kontrolaturiko zubidun artezgailu trifasikoa.

Uhin formak eta beraz, harmonikoak α-ren balioarekin aldatzen dira. Tiristore bakoitza

desarratuko edo kliskatuko dugu guk nahi dugun unean. Korrontea egoteko gutxienez bi

tiristore aktibo egon beharko lukete. Hasiera batean dagoen arazoa da, zirkuitua ixten duen

beste tiristorea eroan egoeran dagoela suposatzen dugula, baina hasieran hau ez da horrela.

Irtenbidea, eroan egoeran egon behar zuen tiristorea desarratzea da, eta horrela

korrontearentzat bidea egotea ziurtatuz. 3.4.13. irudian Th5 agertzen zaigu arazo honekin.

Orregatik, Th5 desarratu egiten da badaezpada, sistema abiatu dadin beharrezkoa baita. Eta

aldi berean, Th1 eroan egingo du.

3.4.13. Tiristoreen kliskatze-momentuak.

Egitura bereko tiristoreen arteko desarra-pultsuak 120º tartea egon behar du eta 60ºko

tartearekin, talde edo egitura bateko zein besteko tiristoreak.



3.4.14. Erabat kontrolaturiko zubidun artezgailu trifasikoaren uhinak.

Zati negatiboak edukitzeko irteerako uhinean, karga induktiboa ( RL ) eduki behar du,

zeren eta karga erresistiboarekin soilik ez dago zati negatiborik.

Batez besteko tentsioaren balioa fomula honetatik atera dezakegu:

Guztiz kontrolatutako zubidun artezgailua simulatzeko 3.3.15. irudiko zirkuitua

erabiliko dugu, bertan α 30º-koa aukeratu dugu.

( ) ( ) ( )

sin( / 3) sin( / 3)ˆ ˆcos cos/ 3 / 3

sin( / 3)ˆ2 cos/ 3

avg avg avgVo VoA VoB

Vphs Vphs

Vphs



3.4.15. Guztiz kontrolatutako zubidun artezgailua simulatzeko zirkuitua.

Simulaturik agertzen diren uhinak 3.4.16. irudian ikus daitezke: sarrerako tentsioak,

irteerako tentsioa eta irteerako korrontea.

3.4.16. Simulaturik agertzen diren uhinak.



3.4.17. irudian simulaturik agertzen diren potentziako uhinak aurkitzen dira. Batez

bestekoa (P), itzuraskoa (S), potentzia faktorea (kp):

3.4.17. Simulaturik agertzen diren potentziako uhinak.

3.4.15. irudiko simulaziozko zirkuitutik datu hauek atera ahal ditugu:

VRS(rms) = 380 V R = 5 Ω L = 0.1 H α = 30

Formulak erabiliz simulaturiko grafikoetan ateratzen diren balio berbera dutela

frogatuko dugu.

= 2×310×0.827×cos 30 = 444 V

Irteerako bataz besteko korrontea:

Io(avg) = Vo/R = 88.8 A

Kargako batez besteko potentzia:

Pkarga = vo(avg) × Io(avg) = 444×88.8 = 39431 W

( ) ( ) ( )

sin( / 3) sin( / 3)ˆ ˆcos cos/ 3 / 3

sin( / 3)ˆ2 cos/ 3

avg avg avgVo VoA VoB

Vphs Vphs

Vphs



Artezgailuaren sarrerako lineako korronte efikaza:

IR(rms ) = Io×√2/√3 = 72.5 A

Faseko artezgailuaren sarrerako tentsioa:

VRN(rms) = 380/√3 = 219.4 V

Potentzia itzuraskoa:

S = m × VRN(rms) × IR(rms ) = 3×219.4×72.5 = 47635 VA

Potentzia-faktorea zubidun m faseko artezgailuetan, erdieroaleen galerak ez dira

kontuan hartzen. Kargako korronte zuzena bada berdinketa edo hurbilketa hau egin daiteke.

Bertan, tiristoreen kontrola dagoenez, kosinua sartzen da formuletan:

Grafikoak eta teoriako datuak konparatuz ikusten da ondo daudela biak.

Irteerako tentsioaren harmonikoak normalizatuak desarra-angeluaren arabera

artezgailu trifasikoarentzat aztertzerako garaian kasurik okerrena ikusi beharra dago. Hau da,

α = 90º denean gertatzen da. Harmonikoari begiratuz, angelu honekin handienak agertzen

dira. Gainera ez dago batez besteko baliorik (Vmed = 0), hortaz irteeran geratzen dena osagai

alternoa da (harmonikoak).

( )

( ) ( )carga

( ) ( ) ( ) ( )

( )

( )

sinˆ2 cos

S

sinˆ2 cos2

sin cos2

2

avgph

avg avgin


avgph

phavg

p

mV Io

mP Vo Io

mV I mV I

mV Io

m mm

Vm Io

m

Pk

S

( )

( ) ( )carga

( ) ( ) ( ) ( )

( )

( )

sinˆ2 cos

S

sinˆ2 cos2

sin cos2

2

avgph

avg avgin


avgph

phavg

p

mV Io

mP Vo Io

mV I mV I

mV Io

m mm

Vm Io

m

Pk

S

=1.10×0.866×cos 30=0.825



3.4.18. Irteerako tentsioaren harmoniko normalizatuak desarra-angeluaren arabera.

3.4.4. Diodo bolantedun artezgailu kontrolatuak.

Ezin dute zati negatiborik sortu, beraz, ezin dute inbertsore moduan lan egin.

3.4.19. Uhin-erdiko eta zubidun artezgailua trifasikoa diodo bolantearekin.

Kontrolatutako diodo bolantedun uhin erdiko artezgailu polifasikoaren uhinak. α

angeluaren bi balioarentzat ( 3.4.20. irudia).



3.4.20. Uhin erdiko artezgailu polifasikoaren uhinak.

Espresio matematiko bat edo bestea erabiliko da angeluaren eta fase kopuruen arabera:

Erabat kontrolatutako zubidun artezgailua diodo bolantedunarekin, agertzen diren

uhinak ( bi angelu α ezberdinekin ) 3.4.21. irudian ikus ditzakegu.

3.4.21. Erabat kontrolatutako zubidun artezgailua.

Eta aurreko kasuan bezala hurrengo espresio matematiko bat edo bestea erabiliko da

angeluaren eta fase kopuruen arabera:

( )

( )

2

sin0 : cos

2

1 cos2

: sin22 2 2

avg

avg

m

mVo V ph

m m

V ph mVo t d t V ph

m m mm

Zati sinusoidala

delako

Zati sinusoidala eta

zuzena delako



Erabat kontrolatutako diodo bolantedun artezgailuaren ezaugarria 3.4.22. irudian ikus

daitezke. Bertan, ikusten da fase kopuruaren eta artezgailuaren egituran arabera (uhin-erdikoa

edo zubiduna) angelu esparru bat edukiko du kasu bakoitzean irteerako batez besteko tentsio

kalkulatzerako garaian. 3 adibide ikus ditzakegu: (a) Zubidun trifasikoa; (b) Uhin-erdiko

trifasikoa; (c) Bifasikoa

3.4.22. Angelu-esparruak.

4.5. KOMMUTAZIO GARAIKO GAINJARPEN-FENOMENOA.

Kommutazio zirkuitu orokorra induktantziarekin (sarearena edo transformadorearena)

3.5.1. irudian agertzen da. D1 - D2 eta Th1 - Th2 batera eroaten dute kommutazio garaian,

gainjarpen-fenomenoa edo “solapamiento” deritzona sortuz.

3.5.1. Gainjarpen-fenomenoa.

( ) ( ) max

( ) ( ) max(3)

3 30 : cos cos

3

2 3 3 3 3: sin 1 cos 1 cos

3 3 3 3

avg avg

avg avg

Vo V ph Vo

Vo V ph t d t V ph Vo



Uhin formak kommutazio garaian 3.5.2. agertzen dira: a) Kontrolatu gabekoa,

diodoarekin; b) kontrolatua, tiristorearekin.

3.5.2. Gainjarpen-fenomenoa.

Induktantziaren korronteak ezin du denbora hutsean aldatu. Beraz, D1 ez eroateko

egoerara pasatzen ari denean D2 eroatera pasatzen ari da eta bien korrontearen batura kargako

korrontea izango da (denbora laburrean, gainjarpena). Tiristorearekin fenomeno hau denbora

laburragoan gertatzen da.

T < t1 VI > VII orduan D1 eroango du.

T > t2 Tentsioa zati horretan bien batez besteko balioa da.

Gainjarpen-fenomenoaren analisi matematikoa:

Vo eta Io aterako ditugu:

2

I IIV V

1 2

22 1 2 2 2 22 1

2 2 1 1 22 2

1 2 2 1 22 2

0

2

2 2

2 2

o

o

o

Io

c c o

gai

i i I Kte

d I idi di di di di div v Lc Lc Lc Lc Lc Lc Lc

dt dt dt dt dt dt dt

di v v v vv v Lc v

dt

v v v v diAzalera v d t d t Lc d t L di L I

dt

V

2c o

njarria

L IAzalera

periodoa

m



3.5.2. irudian gainjarpen egoeran agertzen den azalera ateratzeko formula hau

erabiliko dugu, horrela gainjarpenaren tentsio diferentzia jakin ahalko dugularik:

Kasu berezia: hiru pultsuko kontrolatutako bihurgailua m=3

Kalkuluak:

Gainjarpen-fenomenoa amaitzen da i2 = Io eta wt = µ direnean:

Hortik µ kalkulatu daiteke.

Tiristorearekin fenomeno hau (Elc) denbora laburragoan ematen da, lehenago esan

dugun bezala:

t2-t1 denborak Lc deskargatu arte iraungo du. Zenbat eta v2-v1 handiagoa, orduan

di2/dt eta di1/dt handiagoak, beraz, azkarrago deskargatzen da harila.

1 2

22 1 2 2 2 22 1

2 2 1 1 22 2

1 2 2 1 22 2

0

2

2 2

2 2

o

o

o

Io

c c o

gai

i i I Kte



di v v v vv v Lc v

dt

v v v v diAzalera v d t d t Lc d t L di L I

dt

V

2c o

njarria

L IAzalera

periodoa

m

22 1

2 12 int

2 int

2

3 sin 2

3cos

2 2

30 0 cos

2

3cos cos

2

ph

ph

c c

ph

c

ph

c

div v V t Lc

dt

v v Vi dt t C

L L

Vt i C

L

Vi t

L

2 eta

3cos cos

2

o

ph

o

c

i I t

VI

L

2

22 1 2 2 2 22 1

11

2

2

LC

o

E LcI





Uhin erdiko artezgailu trifasikoaren irteerako tentsioaren uhinak gainjarpen-

fenomenoa kontuan hartuz:

3.5.3. Uhin erdiko artezgailu trifasikoa.

3.5.4. Gainjarpen fenomenoa α-ren arabera .

(a) kontrolatu gabekoa, diodoekin. (b) kontrolatua, iristoreekin.

Artezgailu bifasikoaren irteerako tentsioaren uhinak gainjarpen-fenomenoa kontuan

hartuz:

3.5.5. Artezgailu bifasikoaren zirkuitua.



3.5.6. Artezgailu bifasikoaren gainjarpen-fenomenoa.

3.5.7. irudian bi uhin ikus daitezke: Bata, a) kontrolatu gabekoa artezgailua batena

(diodoekin) eta bestea, b) kontrolatutako artezgailua batena (tiristoreekin) .

3.5.7. Gainjarpen-fenomenoa bi kasuetan.

Zubidun artezgailu monofasikoaren irteerako tentsioa gainjarpen-fenomenoa ematen

denean:

3.5.8. Zubidun artezgailu monofasikoaren.



Hiru arrazoi nagusi daude Vo(avg)-en jaitsiera gertatzeko zubidun artezgailu

monofasiko batean: erdieroaletan gertatzen diren tentsio galerak hauek eroaten dutenean;

sarearen, transformadoreen eta eroaleen erresistentziak eraginda; edo sarearen,

transformadoreen eta eroaleen induktantziak gainjarpen-fenomenoa sortzen dutelako.

3.5.9. Zubidun artezgailu monofasikoaren uhinak bi kasuetan.

a)kontrolatu gabekoa. b)erabat kontrolatua.

3.6. IRTEERAKO TENTSIOAREN IRAGAZKETA.

Iragazkiak potentzia ertain eta baxuko artezgailuetan erabiltzen dira, potentzia

handietan harilak eta kondentsadoreak oso handiak eta garestiak izango liratekeelako.

Kizkurdurarik gabeko edo baxuko tentsioa lortzeko uhin osoko artezgailu trifasikoak edo fase

kopuru handiagoko artezgailuak erabiltzen dira.

kizkurdura gutxitzeko karga eta artezgailuen artean zirkuituak jartzen dira. Zirkuitu

bat, inpedantzia seriean jarriz egiten da ( harilak eta erresistentziak), horrela inpedantzi handia

eskaintzen diote osagai alternoari. Beste era bat, kondentsadoreak kargarekin paraleloan jarri

eta osagai alternoentzako zirkuitulabur bat sortzea da.



3.6.1. Uhin erdiko artezgailu trifasiko iragazkiarekin.

Harila kritikoa denean uhin erdiko artezgailu trifasiko batean, sortzen diren uhinak LC

iragazki bat erabiliz 3.6.2. irudian agertzen dira. VL-ren batez besteko tentsioa OV izango da.

3.6.2. Uhin erdiko artezgailu trifasikoaren uhinak harila kritikoa.

Harila kritikoa baina txikiagoa denean sortzen diren uhinak eta gainjarpen-fenomenoa,

uhin-erdiko artezgailu trifasikoa batean iragazki LCa erabiliz, 3.6.3. irudian ikus daitezke.



3.6.3. Uhin erdiko artezgailu trifasikoa harila kritikoa baino txikiagoa.

3.7. ARTEZGAILUEKIN KZ MOTORREN KONTROLA.

Tentsio zuzeneko motorraren abiadura aldatzeko elikatzen duen tentsioaren batez

besteko balioa aldatu behar da. Horretarako, artezgailu kontrolatua erabiliko da. Tentsio

zuzeneko motorrak lau koadrantetan lan egin dezakete.

3.7.1. Tentsio-korronteen diagrama eta kontrolatutako artezgailuaren lan egoerak.



Kontrolatutako artezgailuarekin lortu daitezken lan egoerak motor batean:

Lehenengo koadrantean, artezgailu moduan bezala hari da eta energia saretik

motorrera doa.

3.7.2. Lehenengo koadrantea.

Hirugarrengo koadrantean, artezgailu bezala hari da eta energia saretik motorrera doa.

3.7.3. Hirugarren koadrantea.

Bigarrengo koadrantean, Inbertsore moduan hari da eta energia motorretik sarera doa.

3.7.4. Bigarren koadrantea.

Laugarrengo koadrantean, inbertsore moduan hari da eta energia motorretik sarera

doa:

3.7.5. Laugarren koadrantea.



Motorra biraka dagoenean gerarazteko, E tentsioaren zeinua aldatu egin behar da

(sorgailu moduan lan egiteko).

3.7.6. Motorra biraka.

Hori, induzituaren ertzak gurutzatuz edo fluxua inbertituz lortzen da.Motorra

geratzen ari da:

3.7.7. Motorra geraraztezko.

Geratu eta gero, bira eta momentua aldatu egiten da inbertsore moduan lana egin behar

badu:

3.7.8. Motorraren bira.

Erabat kontrolatutako zubidun artezgailu trifasikoa tentsio zuzeneko motorra

kontrolatzen bi koadrantetan (1 eta 2):



3.7.9. Zuzeneko motorraren kontrola.

Formula garrantzitsuenak hauek dira:

Zubidun artezgailu bikoitza tentsio zuzeneko motorrak lau koadrantetan kontrolatu

ahal izateko:

Artezgailu bakoitzak bi koadranteetan lan egitea lortzen du.

3.7.10. Artezgailu bikoitza eta parra-bira diagrama.

Parra-bira diagrama ba dator artezgailuaren tentsio-korronte diagramarekin.

21

2

o o

oo

o

P T V I

V EI

R

T K I

E K

Ec J



Erabat kontrolatutako zubidun artezgailu monofasikoa RLE kargarekin:

3.7.11. Erabat kontrolatutako zubidun artezgailu monofasikoa RLE kargarekin.

Korrontea jarraitua eta ez jarraitua den kasuetarako, 3.7.12. irudian uhin-analisia

egingo dugu.

3.7.12. Erabat kontrolatutako zubidun artezgailu monofasikoaren uhinak RLE kargarekin.

3.8. ARIKETAK.

1. ariketa.

Funtzionamendua erregimen egonkorrean, eskatzen da:

Io kalkulatu. Marraztu vo(t), io(t), iTh1(t),iD1(t), iI(t), VD1(t), VTh1(t). Kalkulatu

vo(avg), io(avg), iTh1(avg),iD1(avg), Terresistentea. Inbertsore moduan egin al dezake lan?



Arrazoitu.Esplikatu erreferentzia igo eta jaistean nola aldatzen den tiristoreak desarratzeko

angelua eta nola egin daiteke kontrola angelu hori lortzeko.

3.6.1. Irudia.

Ditugun datuak:

M

I-II

Dinamoaren konstantea 0.005 /

Motorraren 0.72

Motorraren L 0.005

Motorraren konstantea K =2.387N m/A

=30º

V = 220V,50Hz

DTK V RPM

R

H



3.6.2. Uhina.

1- Lehenengo zatia. Korrontea Io-tik I1-era:

3.6.3. Zirkuitua.

Haserako kondizioak aplikatuz A aterako dugu eta i (t) ordeakatuz lehengo ekuazioa

lortuko dugu:

2- Bigarrengo zatia. Korrontea I1-tik Io-ra:

3.6.4. Zirkuitua.

( ) sin( )t

mV Ei t Ae t

Z R

60 90º

0 (0) sin( )

sin( )

( ) sin( ) sin( )

/ 630º 1.6 (1.6 ) 1

2 50

m

m

t

m m

V Et i Io Io A

Z R

V EA Io

Z R

V VE Ei t Io e t

Z R Z R

t t ms i ms I

'

( ') ' sin( ' ' )t

mV Ei t A e t

Z R

' 60º



Kasu honetan era haserako kondizioak erabiliz À aterako dugu eta i (t)` ordeakatuz

bigarren ekuazioa lortuko dugu:

Horrela bigarren ekuazioa lortuko dugu.Bi ekuazioekin baloreak lortuko ditugu:

Uhinak Io, I1 , D1 eta Th1-ren honelakoak izango dira:

3.6.5. Uhinak.

'

' 0 (0) 1 1 ' sin( ' )

' 1 sin( ' )

( ') 1 sin( ' ) sin( ' ' )

/ 290º ' 5 (5 )

2 50

m

m

t

m m

V Et i I I A

Z R

V EA I

Z R

V VE Ei t I e t

Z R Z R

t t ms i ms Io

25.82

1 34.023

Io A

I A



3.6.6. irudia.

Kalkulatzeko vo(avg), io(avg), iTh1(avg),iD1(avg) eta Terresistentea:

( )

( )( )

sin( / 3) sin( / 3)ˆ ˆcos/ 3 / 3

sin( / 3) sin( / 3)ˆ (1 cos ) 179 (1 cos / 6) 277,2/ 3 / 3

5 10005 1000 2 104.7 /

0.005 60

2.387 104.7 250

277,2 250

0

avg

avgavg

Vo Vphs Vphs

Vphs V

V Kdt rpm rad s

E Km V

Vo EIo

R

( )( )

( )( )

37.78.72

1 12.593

1 12.593

2.387 37.78 90.195

avgavg

avgavg

A

IoITh A

IoID A

T Km Io Nm



2. ariketa.

Irudiko erabat kontrolatutako zubidun artezgailu trifasikoak honako datuak ditu :

3.6.7. Irudia.

Korrontearen kizkurdura, irteerako tentsioaren harmonikoak sortzen dute. Vn grafiko

honetatik lor daiteke:

I-II

E=3000V

Motorraren 2

=120º

V = 4160V,50Hz

Suposatuz L handia dela korrontea zuzena dela onartzeko,

R

( )

( )( )

sin( / 3) sin( / 3)ˆ ˆcos cos/ 3 / 3

ˆ3sin( / 3) 3 24160ˆ2 cos cos cos120 2809/ 3

3000 280995.5

2

Sarera doan potentzia

95.5 ( 2809) 268.3 ( - Sarera

avg

L L

avgavg

Vo Vphs Vphs

VVphs V

E VoIo A

R

Pac IoVo kW

2 2 2

doala dio)

Motorrak ematen duena

95.5 3000 286.5

Erresistentzian barreiatzen den potentzia

95.5 2 18.2

DC

R orms o

Pdc IoV kW

P I R I R kW

VnIn

Zn

( )

( )( )

sin( / 3) sin( / 3)ˆ ˆcos cos/ 3 / 3

ˆ3sin( / 3) 3 24160ˆ2 cos cos cos120 2809/ 3

3000 280995.5

2

Sarera doan potentzia

95.5 ( 2809) 268.3 ( - Sarera

avg

L L

avgavg

Vo Vphs Vphs

VVphs V

E VoIo A

R

Pac IoVo kW

2 2 2

doala dio)

Motorrak ematen duena

95.5 3000 286.5

Erresistentzian barreiatzen den potentzia

95.5 2 18.2

DC

R orms o

Pdc IoV kW

P I R I R kW



3.6.8. irudia.

Eta Zn:

Lehenengo harmonikoa bakarrik edukiko da kontuan

Gailurretik gailurrera batez besteko korrontearen balioak ez badu %10 gainditu behar,

gailurrekoa %5 izango da.

oZn R jn L

6 0.28 4160 2 1650V V

6 0.05 95.5 4.8I A

6 16506 343 2 6 343

6 4.8

6 3430.182

6 6 2 50o

VZ R ZL

I

ZLL H

( )( )

( )( )

95.51 32

3 3

95.51 55.1

3 3

avgavg

RMSRMS

IoITh A

IoITh A

3- ka-kz bihurgailuak. artezgailuak.pdf

Documents