16. TEHOELEKTRONIIKKA

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "16. TEHOELEKTRONIIKKA"

Transkriptio

1 6. TEHOELEKTRONKKA 6.. Suuntaajien standardointi Luku 6: Tehoelektroniikka Suomessa ei toistaiseksi ole julkaistu suuntaajia koskevia standardeja eikä myöskään niitä ja niiden ominaisuuksia koskevaa suomenkielistä sanastoa. EC:n ja DlN:n käyttämät nimitykset ja käsitteet eivät ole myöskään täysin johdonmukaisia ja yleiskäyttöisiä. Suuntaajien tyyppi- ja nimellisarvoja määriteltäessä on jatkuvan tasaisen kuormituksen ohelle haluttu standardoida tiettyjä usein esiintyviä kuormitusfunktioita. Näitä vaihtoehtoisia kuormitusvirran ja ajan funktioita kutsutaan käyttöluokiksi ( duty class, Betriebsarten ). Kolme tärkeintä käyttöluokkaa ovat: jatkuva tasainen käyttö, pohjakuorma ja yhytaikainen harvoin esiintyvä ylikuorma ja jaksottainen käyttö. Käyttöolosuhteilla tarkoitetaan erilaisten ympäristötekijöiden yhdistelmää ja syöttävän verkon ominaisuuksia. Standardit tekevät eron tavallisten ja epätavallisten olosuhteiden välillä. Käytännössä olosuhteet voivat olla mitä moninaisimmat, joten ko. määrittelyt antavat vain lähtökohdan vaatimusten muodostamiseksi tapauskohtaisesti. DlN-standardien mukaisesti suuntaajan on mm. kestettävä toiminnan häiriintymättä liitäntäjännitteen ±% ja taajuuden ± % vaihtelu nimellisarvoon verrattuna. Suuntaajaa ei tällöin saa kuormittaa nimellistä tasavirtaa suuremmalla virralla. Epätavallisia käyttöolosuhteita ovat mm: voimakas mekaaninen rasitus ( tärinä, iskut ), jäähdytys tai ympäristöilman sisältämät kiinteät aineet ( pöly, lika ), suolapitoinen ilma, suuri kosteus, tippuva vesi, ilmassa olevat kaasut tai höyryt ja epätavallisen suuret ylijännitteet syötössä tai muut tavallisissa käyttöolosuhteissa mainittujen alueiden ylitykset tai alitukset. DN-standardi määrittelee myös ei jaksollisten ylijännitteiden sietorajat suuntaajille ( DN 576 ). Testauksen tarkoituksena on osoittaa, että suuntaajat täyttävät esitetyt vaatimukset sähköisten ja mekaanisten ominaisuuksien suhteen, erityisesti kuormitusta ja eristystä silmälläpitäen. Standardien mukaan varsinaista kuormituskoetta nimellisarvoilla ei aina tarvitse tehdä, vaan kuormituskyvyn toteamiseksi riittävät laskelmat, jotka perustuvat puolijohteiden ja suuntaajan muiden osien ilmoitettuihin ominaisuuksiin. Kokeet voidaan tehdä myös osittain nimellisvirralla ja osittain nimellisjännitteellä. Standardoituja kokeita ovat mm.: toiminnalliset kokeet, lämpenemiskokeet, ominaiskäyrä ( tasajännitteen riippuvuus kuormitusvirrasta ), hyötysuhde, perusaallon tehokertoimen mittaus, eristyskokeet, jännitteen ja virran yliaallot, radiohäiriötaso, kosketussuojaus ja epätavallisten käyttöolosuhteiden vaatimat kokeet. Taulukossa 6.a ja 6.b on esitetty EC:n ja DlN:n käyttämät kytkentöjen tunnukset, sekä eräät ominaisarvot Taulukoissa on käytetty seuraavia suureiden merkintöjä: p = pulssiluku, q = kommutointiluku, s = suuntaajaan kytkettyjen kommutointiryhmien luku, g = rinnan kytkettyjen kommutointiryhmien luku, ABB:n TTT-käsikirja -7

2 δ = samanaikaisesti kommutoivien ryhmien luku, di = ideaalinen tasajännite, v = vaihtojännitteen tehollisarvo. im = haarajännitteen huippuarvo, d = tasavirran aritmeettinen keskiarvo, p = haaravirran tehollisarvo, î p = haaravirran huippuarvo, pd = haaravirran keskiarvo, v = vaihtovirran tehollisarvo, L = muuntajan ensiöön redusoidun vaihtovirran tehollisarvo, P Li = muuntajan ensiöpuolen näennäisteho ja W i = tasajännitteen aaltoisuus. A = π α π D = α π B = π α π E 3 α π π C = π α π α = ˆ viivekulma Taulukon 6.a arvot pätevät induktiiviselle kuormalle. Ne pätevät myös täysin ohjatulle vastuskuormalle, ellei kaarisuluilla ole ilmoitettu toista arvoa. ABB:n TTT-käsikirja -7

3 Taulukko 6.a. Täysinohjatut suuntaajakytkennät. Kytkennän tunnus Muuntajan kytkentä Suuntaajan kytkentä p q δ qs g di V im di p d î p d pd d V d ' L d P di Li d W i % DN EC Ensiö Toisio M,45 3,4.77,,5.77,5, 48,3 (,785) (,57) (,785) (,555) (,3) M3 B 9 B6 tai tai di 3 di ,675,94,577 (,588) 8,9,57.77 di (,785) di 6 3 6,35,47,577 (,588), (,), (,57), (,45),333,577 (,588),5, (,),333,86 (,8),47 (,478), (,),86 (,8), (,3), (,3),5 (,6) 8,3 48,3 4, B6 S5 3a tai 3 tai di 3,7,47,89,5,67,48,789,, ABB:n TTT-käsikirja -7 3

4 Taulukko 6.b. Puoliohjatut suuntaajakytkennät. Kytkennän tunnus Suuntaajan kytkentä BHZ Kuorma Viivekulma = Ohjattu päähaara Ohjaamaton päähaara Nollahaara DN EC p î p pd p î p pd p î p pd d d d d d d d d d d d BHK L =max,77,,5,77,,5 A A R,785,57,5,785,57,5,, R 9, 3,4,5, 3,4,5,57,57 BHKF B6HK 3 B6HKF 3 L R R L R R L L R R L L R R = max B,785, C,785,,577,577,577,577,577 C,577,577,,57 3,4,,57 3,4,,,698,885,,,698,885 B,5,5 C,5,5,333,333,333,333,333 C,333,333 C,785, C,785,,577,577,577,577,577 C,577,577,,57 3,4,,57 3,4,,,698,885,,,698,885 C,5,5 C,5,5,333,333,333,333,333 C,333,333 D E,, D E v A,,57 A,,57,86 A,86,86,86 A,86,86 ' L A,,57 A,,57,86 A,86,86,86 A,86,86 ABB:n TTT-käsikirja -7 4

5 . Luku 6: Tehoelektroniikka 6.. Suuntaajien termiset ominaisuudet Suuntaajien jäähdytystavat Tehopuolijohteet ovat termisesti muita sähkövoimatekniikan komponentteja kriittisempiä, joten niiden riittävästä jäähdytyksestä on huolehdittava. Puolijohteista ja jäähdytyselementeistä siirretään lämpö pois joko ilman tai nesteen avulla. lmajäähdytys on tavallisin. Sitä on kahta tyyppiä luonnollinen jäähdytys ja tehostettu jäähdytys. ABB:n tehostetusti jäähdytetyissä suuntaajissa on tuuletusilmamäärä,,5 m 3 / s suuntaajatehosta riippuen. Tehopuolijohteen ja jäähdytyselementin lämpövastus Terminen kokonaisvastus voidaan jakaa karkeasti kahteen osaan puolijohteen lämpövastukseen ja jäähdytyselementin lämpövastukseen. Kumpikin koostuu staattisesta lämpövastuksesta ja transienttisesta lämpövastuksesta. Suuntaajan termisten ominaisuuksien perusteella terminen vastus voidaan jakaa neljään osaan kuormitusajan pituudesta riippuen. Transienttinen lämpövastus C/W Luonnollinen jäähdytys Tehostettu jäähdytys Puolijohde, aika/s KVA 6.a. Erään puolijohteen ja jäähdytyselementin transienttinen lämpövastus. Alue a: t < n.,5s Puolijohteen oma transienttinen lämpövastus määrää termiset ominaisuudet. Tällöin lämpöä ei ehdi siirtyä puolijohteesta jäähdytyselementtiin. tse puolijohde lämpenee. Alue b: n.,5s < t < n. s Tällä alueella vaikuttaa puolijohteen ja jäähdytyselementin transienttinen lämpövastus. Puolijohde lämpenee edelleen ja saavuttaa loppulämpötilan n. sekunnissa. Saman-aikaisesti alkaa vähitellen jäähdytyselementin transienttinen lämpövastus vaikuttaa. Alue c: n. s < t < n. 5 min ( koskee tehostetusti jäähdytettyä suuntaajaa ). Termisiin ominaisuuksiin vaikuttavat puolijohteen staattinen lämpövastus ja jäähdytyselementin transienttinen lämpövastus, jolloin lämpöä etupäässä varastoituu jäähdytyselementtiin ( sen lämpötila nousee ). ABB:n TTT-käsikirja -7 5

6 Alue d: n. 5 min < t Puolijohteen ja jäähdytyselementin staattiset lämpövastukset ovat määrääviä ja jatkuvuustila on saavutettu. Lämpöä siirtyy jäähdytyselementistä jäähdytysaineeseen ( ilmaan ). Luonnollisella jäähdytyksellä saavuttaa jäähdytyselementin terminen vastus staattisen arvonsa 5 minuutissa jäähdytyselementtityypistä riippuen. Suuntaajien ylikuormitettavuus Lyhytaikaisella ylikuormitettavuudella tarkoitetaan virtaa d, millä suuntaajaa voidaan kuormittaa tietyn esikuormitustilanteen d jälkeen. Ylikuormitustilanteissa sen paremmin kuin jatkuvuustilassakaan puolijohteen liitoslämpötila ei saa nousta suurinta sallittua lämpötilaa, esim. 5 C, suuremmaksi. Ylikuormitettavuusominaisuudet ovat voimassa vain määritellyissä olosuhteissa, joihin vaikuttavat mm. suuntaajatyyppi ( jäähdytyselementti ), jäähdytystapa ( ilmamäärä ), jäähdytysaineen lämpötila, virran käyrämuoto, puolijohdetyyppi ja syöttöjännitteen taajuus. d Esikuormituskerroin k, d n jossa d = suuntaajan lähtövirta ennen ylikuormitustilannetta, dn = suuntaajan nimellisvirta. d dn,4,,,8,6,4, k= k=,5 k=,5 k=,75 min min 5 min min aika/s KVA 6.b. Luonnollisesti jäähdytetyn suuntaajan ylikuormitettavuuskäyrät Kuvissa 6.b ja 6.c on esitetty luonnollisesti ja tehostetusti jäähdytetyn suuntaajan suhteellinen ylikuormitettavuus d / dn ajan t ollessa parametreinä. Esikuormituskerroin on k. Ominaista suuntaajien suhteelliselle ylikuormitettavuudelle on se, että mitä tehokkaampi jäähdytys on sitä pienempi on ylikuormitettavuus. Käytännön näkökohtia Suuntaajien jäähdytysilman tulee olla kuivaa ja puhdasta. Tarvittaessa tuleva jäähdytysilma on suodatettava Tulevan jäähdytysilman lämpötilaksi suositetaan 5 5 C ( suuntaajat on spesifioitu 36 C lämpötilassa ja ympäristölämpötilan ollessa korkeampi, on tehoa alennettava ). lmastointijärjestelyissä on otettava huomioon. että suuntaajissa on häviöitä noin % suuntaajien nimellistehosta. ABB:n TTT-käsikirja -7 6

7 Tärkeimpänä huoltotoimenpiteenä suosittelemme, että suuntaajakentät puhdistetaan pölystä ja mahdollisesta liasta nor maal in vuosihuollon yhteydessä. d dn,3, k=,75 k=,5 k= k=,5, min min 5 min min aika/s KVA 6.c. Erään tehostetusti jäähdytetyn suuntaajan ylikuormitettavuuskäyrät ( SMEK 38 A ( Kl 5 ) ). Kuvien 6.b ja 6.c ylikuormitettavuuskäyrät edellyttävät, että ennen kutakin ylikuormaa lämpötilat suuntaajassa ovat tasaantuneet Verkkokommutoidut suuntaajat Verkkokommutoiduilla suuntaajilla tarkoitetaan suuntaajakytkentöjä, joissa kommutointijännite ja -teho saadaan suuntaajaa syöttävästä vaihtovirtaverkosta. Tällaisia suuntaajia sanotaan monesti luonnollisesti kommutoiviksi suuntaajiksi. Käytännössä yleisimmät suuntaajakytkennät ovat 3- ja -vaiheiset siltakytkennät. Jäljempänä käsitellään lähemmin 3- vaiheista täysin ohjattua siltakytkentää sekä -vaiheisia täysin- ja puoliohjattuja siltakytkentöjä. Ohjaamattomat suuntaajat (diodisuuntaajat) ovat tavallaan ohjattujen suuntaajien erikoistapauksia ( Esitetyt yhtälöt soveltuvat näihin, kun ohjauskulma = = ). Kolmivaiheinen siltakytkentä 3-vaiheisen tyristorisillan kytkentä on esitetty kuvassa 6.3a. Silta on täysin ohjattu, joten vaihtosuuntauskäyttö on mahdollinen. Sillan tasajännite saadaan yhtälöstä: d = di cos =, () jossa 3 d i π L,35 L, () L = syöttöverkon pääjännite, = = ohjauskulma. Kuvassa 6.3a on esitetty sillan toiminta ja tasajännitteen muodostuminen, kun = = 4, 9 ja 4. Kuvasta on nähtävissä myös sillan sytytyspulssit sekä tyristorien ja verkon virrat v ja L, jotka saadaan tasavirrasta. ABB:n TTT-käsikirja -7 7

8 v v 3 d,577 d, (3) 3 d,8 d, (4) Kuva 6.3a sekä yhtälöt ( ) ( 4 ) edellyttävät, että tasasähköpiirin induktanssi on hyvin suuri. Sulakkeita ja johtimia mitoitettaessa yhtälöt ( ) ja ( 4 ) on otettava huomioon. L L L 3 a) b) u X vl u u 3 u u u 3 u 3 u 3 u 3 u u u 3 u 3 u 3 u 3 u c) V V3 V5 V V3 V5 X L u 3 u = L u d d V4 V4 V6 V6 V V d _ K L L3 X vt F F Mt Mt V V V3 V4 V5 V6 V V4 V V4 V L V3 V6 V3 V6 V6 L V5 V V5 V V5 L3 u = u L - L jne. KVA F = = F 6.3a. Kolmivaiheisen täysinohjatun tyristorisillan toiminta. Sillan tasajännite ei ole puhdasta tasajännitettä, vaan sisältää tasajännitekomponentin ( ) lisäksi yliaaltoja. Kuvassa 6.3b a ) on esitetty kuvan 6.3a sillan jänniteyliaaltoja ohjauskulman = funktiona. ABB:n TTT-käsikirja -7 8

9 a) b) n di % n di % yliaalto (3Hz) 8. yliaalto (Hz) 5 5. yliaalto 8. yliaalto 4. yliaalto Ohjauskulma = yliaalto 6. yliaalto 8. yliaalto Ohjauskulma = KVA 6.3b. 3- ja -vaiheisten täysin ohjattujen tyristorisiltojen tasajännitteen yliaallot a ) 6-sykesuuntaaja. b ) -sykesuuntaaja. Kuvassa 6.3c on esitetty sillan kommutointi. Verkon kannalta kommutointi vastaa - vaiheista oikosulkua, joten vaiheiden välinen jännite on nolla kommutoinnin ajan. Kommutointi päättyy, kun oikosulkuvirta k on tasavirran d suuruinen.,u k u u u 3 u 3 u u 3 u 3 u u 3 u 3 Mt Vaihtosuuntauksen kippauspiste. KVA 6.3c. 3-vaihesillan jännite, kun kommutointikulma on.. Piirin reaktanssien vuoksi kommutointi ei tapahdu äärettömän nopeasti ajassa nolla, vaan vaatii aikaa. Kommutointiin kuluva aika ilmaistaan kommutointikulman avulla. Se voidaan laskea yhtälöstä: d µ arc cos (cos α ) α, (5) iˆ jossa k L i ˆ k X, (6) L L = syöttöverkon pääjännite, X L = verkon vaiheen kokonaisreaktanssi (mahdollinen kommutointikuristin mukaan laskettuna). Jos = =, saadaan alkukommutointikulma yhtälöstä d µ arc cos ( ) iˆ k (7) tai vaihtoehtoisesti d µ arc cos ( uk dn ) (8) jossa u k = sillan eteen kytketyn kuristimen tai muuntajan suhteellinen oikosulkujännite. ABB:n TTT-käsikirja -7 9

10 Kommutointi aiheuttaa induktiivisen jännitteenaleneman ja pienentää tasajännitettä. Jos kommutointi kestää vaihtosuuntauksessa niin kauan, ettei virta ehdi kokonaan siirtyä tyristorilta toiselle kommutoivan jännitteen ollessa positiivinen, tapahtuu ns. vaihtosuuntauskippaus. Virta kasvaa tällöin oikosulkuluonteisesti ja tyristorisulakkeet palavat (ks, kuva 6.3c). Tämä ilmiö esiintyy suurella ohjauskulmalla lähellä arvoa = = 8. Kippausilmiön estämiseksi rajoitetaan suurin ohjauskulma arvoon noin = = 5. Kun = >, tyristorisillan ottama verkkovirta ei ole vaihejännitteiden kanssa samanvaiheista Tästä johtuva loisteho on ohjausloistehoa. Loistehoa kuluu myös kommutoinnissa. Sitä sanotaan kommutointiloistehoksi. L L L L L = =º M t = L = =6º M t KVA6.3d. Tyristorisillan ohjausloistehon synty. L = virran perusaalto, L, = vaihejännite, = perusaallon vaihesiirto. Kuvassa 6.3d. on esitetty ohjausloistehon syntyminen. Tyristorisillan cos saadaan likimäärin yhtälöstä. d cos (9) d Kommutointi aiheuttaa verkkojännitteeseen loven (kuvassa 6.3a vinoviivoitettu alue). Vinoviivoitettua pinta-alaa voidaan tarvittaessa pienentää kommutointikuristimilla, (X Vt kuvassa 6.3a). Mitoituksessa voidaan käyttää likimääräistä yhtälöä u k X V L u L, () X X V L V t jossa, u k = loven syvyys pääjännitteessä, X VL = syöttöverkon vaiheen reaktanssi ja X Vt = kommutointikuristimen reaktanssi. Tyristorien sammuessa syntyvä takavirtapiikki aiheuttaa radiohäiriöitä, jotka on tarvittaessa vaimennettava suodattimilla. Tyristorisillan verkosta ottama virta ei ole sinimuotoista ( kuva 6.3a ), vaan sisältää yliaaltoja. Jos sillan tasavirta on täysin tasaista, ja vaihtovirtapuolen reaktanssit ovat nollia, muodostuu verkkovirta suorakaidepulsseista. Tällöin yliaallot voidaan laskea yhtälöstä n, c p () jossa n = suorakulma aallon n:nnen yliaallon tehollisarvo, = suuntaajan verkkovirran perusaalto. 6 pulssisillalla,78 d pulssisillalla,9 d ABB:n TTT-käsikirja -7

11 c = positiivinen kokonaisluku,,3... p = suuntaajan pulssiluku Yksivaiheiset siltakytkennät Kuvassa 6.3e a ) on esitetty -vaiheinen täysin ohjattu siltakytkentä ja kuvassa 6.3e b ) vastaava puoliohjattu kytkentä. Näitä käytetään pienitehoisissa moottori- ja magnetoin-tikäytöissä sekä ratakäytöissä. Kuvan 6.3e a ), siltakytkentä on vaihtosuuntauskelpoinen. Puoliohjattua siltaa käytetään mm. sen pienen loistehon tarpeen vuoksi. a) b) X t V V4 X t V V4 L d= L d= i v V V3 i d X d i v V V3 i d X d KVA 6.3e. a ) Täysin ohjattu -vaihesiltakytkentä. b) Puoliohjattu -vaihesiltakytkentä. Kuvassa 6.3f on esitetty tasajännitteen muodostuminen ohjauskulman ollessa = = 3. Täysin ohjatun -vaihesillan tasa jännite saadaan yhtälöstä d d i cos α () ja puolioh jatun yhtälöstä cos α, (3) d d i jossa d i L,9 L. (4) π Tasajännitteessä olevat yliaallot on esitetty kuvassa 6.3b b ) ohjauskulman funktiona ( -pulssisilta ). ABB:n TTT-käsikirja -7

12 KVA 6.3f. Tasajännitteen muodostuminen -vaiheisessa täysin ohjatussa tyristorisillassa. Kuvassa 6.3g on esitetty -vaihesillan kommutointi kun ohjauskulma = = 3 ja kommutointikulma = 3. KVA 6.3g. Täysin ohjatun -vaiheisen tyristorisillan kommutointi. Kommutointikulma voidaan laskea yhtälöstä X V L d µ arc cos ( cos α ) α, (5) Jos = =, on alkukommutointikulma, L ABB:n TTT-käsikirja -7

13 µ Luku 6: Tehoelektroniikka X V L d arc cos ( ). (6) Tasajännite voidaan laskea yhtälöstä L d d i [ cos α cos ( α µ ) ]. (7) vaihesilta ottaa verkosta induktiivista ohjausloistehoa ja kommutointiloistehoa kuten 3 vaihesilta ( ks. kuva 6.3d ). Kuvan 6.3h diagrammi esittää ohjausloistehoa tasajännitteen funktiona. Jos kommutointiloisteho otetaan huomioon, muuttuu diagrammin muoto. Q = di d Täysin ohjattu v-silta,5 Puoliksi ohjattu v-silta KVA,5.5 d= di 6.3h. Täysin ohjatun ja puoliohjatun -vaihesiltakytkennän ohjausloisteho. Ratakäytössä käytetään ohjausloistehon pienentämiseksi seurantaohjausta. Kytkemällä kaksi - vaihesiltaa sarjaan kuvan 6.3j mukaisesti, saadaan kuvassa 6.3j b ) oleva ohjausloistehon diagrammi. a) b) Q = di d M =,5 lman seurantaohjausta Seurantaohjauksen kanssa.5 d= di KVA 6.3j. a ) Kahden puoliohjatun -vaihesillan kytkentä seurantaohjauksessa ratakäytössä. b ) Kytkennän ohjausloistehodiagrammi Pakkokommutoidut suuntaajat Pakkokommutoidussa suuntaajassa on erillinen kommutointipiiri, johon varastoidaan ja josta puretaan kommutointiin tarvittava energia. Kommutoinnin aikana energia puretaan sammutettavan tyristorin kautta kuormitusvirtaa vastaan. Onnistuneen kommutoinnin edellytyksenä on, että virta katkeaa tyristorin toipumisajaksi, minkä jälkeen tyristori kestää syttymättä päästösuuntaisen jännitteen. Tasavirtakatkoja Tasavirtakatkojalla voidaan ohjata kuorman tasajännitteen keskiarvo syöttävää tasajännitettä pienemmäksi tai sen suuruiseksi. ABB:n TTT-käsikirja -7 3

14 a) b) i Tk i d B D i D X R d B d i d d T Te t T t i i D i i D t KVA 6.4a. Tasavirtakatkojan toimintaperiaate. Kuva 6.4a esittää tasavirtakatkojan periaatteellisen toiminnan induktiivisella kuormalla. Kytkin K suljetaan jaksoittain aikavälin T kuluttua ajaksi T e = a T, a. Katkojan lähtöjännitteen keskiarvo on d = a B. Jos kuormitusvirta i d on täysin tasoittunut, on verkosta otettu tasavirta i = a i d. deaalinen tasavirtakatkoja muuttaa tasasähköjännitteen suuruutta häviöttömästi. Katkojan lähtöjännite voidaan säätää halutuksi pitämällä katkojataajuus vakiona ja muuttamalla kerrointa a, pitämällä kytkin K kiinni vakioajan ja muuttamalla katkontataajuutta tai muuttamalla katkontataajuutta ja kytkimen kiinnioloaikaa. Vaihtosuuntaaja Vaihtosuuntaajan eli invertterin avulla muutetaan tasajännite vaihtojännitteeksi, jonka taajuutta, amplitudia tai molempia voidaan ohjata. Jos vaihtosuuntausyksikössä ohjataan vain taajuutta, pidetään syöttävä tasajännite vakiona. Koska vaihtosähköpiirin reaktanssit ovat riippuvaisia vaihtosähkön taajuudesta, on vaihtosuuntaajan jännitettä yleensä muutettava taajuuden muutosta vastaavasti. Tällöin ohjataan sekä taajuutta että jännitettä. Jännitteen ohjaus voidaan suorittaa ennen invertteriä, invertterin jälkeen tai usean invertterin yhteiskytkennällä. Pulssileveysmoduloidun (PWM) invertterin lähtöjännitteen kukin puoliaalto muodostuu monesta pulssista, joitten leveyttä voidaan ohjata. Täten samalla tehoasteella voidaan ohjata sekä jännitettä että taajuutta. Erään PWM - invertterin toiminta Tarkasteltava kytkentä on kehitetty ns. Mc-Murray -kytkennästä. a) L k b) dc C p dc dc C k C k i k L k V V 5 V 3 i i A dc A V 4 V V 6 KVA 6.4b. a ) nvertterin yhden vaiheen kytkentä. b ) nvertterin vaiheen vaihtokytkinmalli. Kuva 6.4b a ) esittää kolmivaiheinvertterin yhden vaiheen kytkentää, jota havainnollistaa kuvan 6.4b b ) vaihtokytkinmalli. Ohjauksesta riippuen vaihtokytkin voidaan kytkeä joko tai ABB:n TTT-käsikirja -7 4

15 napaan. nvertterin kommutointitaajuudella tarkoitetaan vaihtoehtokytkinmallin toimintataajuutta, jolloin yhden jakson aikana kytkin kääntyy asennosta toiseen ja takaisin. Piirin toiminta induktiivisella kuor malla olettaen, että kuormitusvirta i pysyy tarkasteluajan vakiona on seuraava: DC Alkutila: V johtaa, lähtöjännite - pisteeseen nähden u A. t Kuormitusvirran kommutointi V :tä V 3:lle aloitetaan sytyttämällä aputyristori V 3 ja poistamalla ohjaus päätyristorilta V. t t Kuormitusvirta kommutoituu V :lta V 3:lle. t t 3 Kuormitusvirran ylittävä osa kommutointivirrasta i k kulkee V 5:n kautta, V toipuu t 3 t 4 (läpijohtoaika): Sytytetään V, V 5:n virta siirtyy V :lle, V on toipunut. t 4 t 5 Jälleenvaraus alkaa, kommutointikondensaattorit syöttävät kuormaa, kuormitusvirran ylittävä osa i k :sta kulkee V :n kautta. t 5 t 6 Kuormitusvirta kommutoituu V 3:lta V 6:lle. t 6 t 7 D C Jälleenvaraus on päättynyt, lähtöjännite - pisteeseen nähden on u A. t 7 t 8 Aloitetaan uusi kommutointi sytyttämällä V 4 ja poistamalla ohjaus V :lta. V 6:n kautta kulkee kuormitusvirran ja i k :n summavirta. t 8 t 9 ( läpijohtoaika ): Sytytetään V, V 6:n virta laskee ja V :n nousee. Kuormitusvirta siirtyy V :lle. t 9 t Jälleenvarausvirta ja kuormitusvirta kulkevat V :n kautta. t vastaa alkuhetkeä. Aikaa t t 3 (t 7 t 8 ) kutsutaan kommutointiviiveeksi, jona aikana sammutettavan tyristorin tulee toipua. Minimipulssiaika on se aika, jonka vaihtokytkimen tulee vähintään olla jommassa kummassa asennossa. Tämä aika määräytyy kommutointipulssin pituudesta ( t t 6 ). Kolmivaiheinvertterissä kukin vaihe muodostuu edellä esitetyn kaltaisesta ohjattavasta puolijohdekytkimestä. nvertterin lähtöjännitteen ja taajuuden ohjausperiaate on esitetty oikosulkumoottorikäyttöjä käsittelevässä kohdassa. Pakkokommutoitujen suuntaajien komponenttien ominaisuuksia Pakkokommutoitujen suuntaajien kommutointitaajuus, joka voi tapauksesta riippuen vaihdella muutamasta sadasta hertsistä kilohertseihin, sekä kommutoinnin aikana esiintyvät suuret virran ja jännitteen muutosnopeudet asettavat suuntaajien komponenteille erityisvaatimuksia verrattuna verkkokommutoitujen laitteiden komponentteihin. Puolijohteiden tulee olla tyypiltään ns. nopeita. Diodin kohdalla nopeuden mittana käytetään toipumisvarausta, jonka tulee olla pieni. Nopean tyristorin ominaisuuksia ovat pienet kytkentähäviöt sytytettäessä ja tyristorin lyhyt toipumisaika sammutettaessa sekä suuri sallittu toistuva virran nousunopeus ( di/dt - arvo ) tyristoria sytytettäessä. Vastaavasti kommutointikondensaanorien ja kuristimien tulee olla pienihäviöisiä suurten kommutointitaajuuksien saavuttamiseksi. RC -suojan kondensaattoreilla tulee lisäksi olla pieni induktanssi ja niiden tulee sallia suuret huippuvirta arvot ( suuri du / dt - kestoisuus ). Pakkokommutoiduissa suuntaajissa käytetään lähes poikkeuksetta hilalta kommutoivia tehokomponentteja. Komponenttien kehittyminen on suhteellisen nopeata, joten taulukoidut suoritusarvot voivat olla vain ohjeellisia. Taulukossa 6.4a on esitetty eräiden tehopuolijohteiden suurimpia arvoja annettuna ajankohtana. ABB:n TTT-käsikirja -7 5

16 Taulukko 6.4a. Ohjattujen tehopuolijohteiden suoritusarvot ja käyttöönottoajat. Symboli Puolijohdetyyppi Jännite V Virta A Taajuus Hz Teho W Pinta-ala cm Vuosi SCR GTO Bipolari transistori > 985 GBT FET MCT FETh > / Taulukossa 6.4a on käytetty seuraavia lyhennyksiä: SCR Tyristori, GTO Hilalta ohjattu tyristori ( Gate Turn Off Thyristor ), GBT nsulated Gate Bipolar Transistor, FET Field Effect Transistor, MCT MOS Control Thyristor ja FETh Field Effect Thyristor Hilakommutoidut suuntaajakytkennät Hilakommutointi Verkkokommutoiduissa laitteissa verkon jännitteet muodostavat kommutointijännitteen, joka sammuttaa puolijohdeventtiilin. Esimerkiksi tavallinen tyristori sammuu, jos sen yli vaikuttaa negatiivinen jännite riittävän kauan. Kun pakkokommutoiduissa laitteissa halutaan sammuttaa tyristori, muodostetaan monimutkaisilla kommutointipiireillä johtavan tyristorin yli negatiivinen jännite. Tällöin kommutointipiireissä täytyy olla aputyristoreita, kondensaattoreita ja kuristimia. Hilakommutoiduissa laitteissa johtavan venttiilin virran katkaisu tapahtuu kytkemällä hila negatiiviseen jännitteeseen ja varaustenpoistoajan kuluttua virta katkeaa. Hilakommutoituja suuntaajakytkentöjä käytetään inverttereissä, koska rakenne tulee yksinkertaiseksi ja invertterin ominaisuudet paranevat verrattuna pakkokommutoituihin kytkentöihin. nvertterin vaihtokytkinmalli d 3 KVA 6.5a. -tasoisen vaiheen kytkinmalli ( ), lähdön potentiaali pulssisuhteella : ( ) ja sinimoduloitu lähdön potentiaali ( 3 ). Kuten kuvasta 6.5a nähdään, on invertterin kukin vaihe itse asiassa vaihtokytkin, jolla vaiheen lähtö voidaan kytkeä joko tasajännitelähteen plus - tai miinusnapaan. Tasajännitelähde on pieni-impedanssinen, joten kytkimen asento määrää yksikäsitteisesti vaiheen lähdön potentiaalin. nverterin toiminta perustuu siihen, että kytkinmallissa vaihtokytkintä käännetään suurehkolla taajuudella ( tyypillisesti ~ khz ) edestakaisin. Tätä taajuutta nimitetään kytkentätaajuudeksi. Jos vaihtokytkin on yhtä kauan ylä- ja ala-asennossa, on vaiheen lähtö keskimäärin tasajännitelähteen keskipisteen potentiaalissa ( kuva 6.5a ). Tällöin pulssisuhde on :. ABB:n TTT-käsikirja -7 6

17 Antamalla pulssisuhteelle eri arvoja voidaan lähtöjännitteen potentiaalia asetella. Normaalisti invertterissä pulssisuhdetta moduloidaan halutulla lähtötaajuudella ( kuva 6.5a ). Tästä johtuu nimitys pulssinleveysmodulaatio, Pulse Width Modulation, PWM. Kuvan 6.5a invertteri on -tasoinen ( -level ), ts. sen kunkin vaiheen lähtö voidaan kytkeä kahteen potentiaaliin. Lähes kaikki näihin päiviin asti konstruoidut invertterit ovat olleet - tasoisia. KVA 6.5b. 3-tasoisen invertterin yhden vaiheen kytkinmalli ( ) ja lähdön potentiaali pulssisuhteella :: ( ). Hilalta sammutettavilla tehopuolijohteilla voidaan toteuttaa myös 3- tasoisia inverttereitä, joiden kytkinmalli nähdään kuvasta 6.5b. Siinä vaiheen lähtö voidaan kytkeä tasajännitelähteen plusnapaan, keskipisteeseen tai miinusnapaan. Kuvasta 6.5b nähdään lähdön potentiaalin vaihtelu kytkimen tasaisessa askelluksessa. Vaihtokytkimien toteutus hilalta sammutettavilla tehokomponenteilla -tasoinen invertteri Kuvasta 6.5c nähdään, miten - tasoinen invertteri toteutetaan GTR:illä ja GTO:illa. Selvyyden vuoksi kuviin ei ole piirretty kytkimen käännössä tarvittavia suojauspiirejä. Vaihe koostuu ylä- ja alahaarasta, joissa kummassakin on GTR ( tai GTO ) ja ns. - diodi vastarinnankytkettyinä. Tämä on yhteinen kaikille hilakommutoiduille inverttereille. Niiden kaikki haarat muodostuvat GTR ( tai GTO ) diodi-kombinaatiosta. Se merkitsee, että kussakin haarassa virta pääsee kulkemaan kumpaan suuntaan tahansa. a) b) V V N N KVA 6.5c. a ) - tasoisen invertterin vaiheen toteutus tehotransistorilla ( GTR ) b ) hilaohjatulla tyristorilla ( GTO ). Hilakommutoiduissa kytkennöissä voi lähtöjännitteen ja -virran vaihesiirto asettua vapaasti kuormituksen määräämään arvoon. Näin ollen hilakommutoitu kytkentä voi luonnostaan syöttää pätötehoa joko kuormaan tai tasavirtalähteeseen päin ja syöttää kuormaan loistehoa ( tai ottaa sieltä loistehoa eli toimia aitona loistehogeneraattorina ). Kuvasta 6.5c nähdään suoraan, miten vaihetta ohjataan. Kun V on ohjattu johtavaksi, kytkeytyy vaiheen lähtö tasasähkölähteen plusnapaan riippumatta lähtövirran suunnasta: vastaavasti lähtö kytkeytyy miinusnapaan V :en ollessa ohjattu johtavaksi. Kuvasta 6.5d nähdään 3- tasoisen invertterin yhden vaiheen toteutus GTO:illa. Siihen kuuluu 4 vastaavanlaista haaraa kuin - tasoinvertterissä ja lisäksi kaksi clamping-diodia N 5 ja N6. N N ABB:n TTT-käsikirja -7 7

18 N 5 N 6 V V V3 N N N3 V4 N4 KVA 6.5d. 3- tasoisen invertterin yhden vaiheen toteutus GTO:lla. Vaihetta ohjataan seuraavasti: Kun halutaan vaiheen lähdön kytkeytyvän plusnapaan ohjataan GTO:t V ja V johtaviksi. Vastaavasti GTO:den V 3 ja V 4 ollessa johtavia kytkeytyy lähtö miinusnapaan. Tasa jännitelähteen keskipisteeseen saadaan lähtö kytkettyä ohjaamalla GTO:t V ja V 3 johtaviksi, jolloin diodit N5 ja N6 pakottavat lähdön keskipisteen potentiaaliin. Tästä nimitys NPC (Neutral Point Clamped-invertteri). NPC- invertterissä pääkomponenttien jänniterasitus suhteessa tasasähköjännitteeseen on puolet - tasoisen invertterin jänniterasituksesta ja näin ollen NPC- invertteri voidaan rakentaa - kertaiselle jännitteelle - tasoiseen verrattuna ilman GTO:itten varsinaista sar jaankytkentää ja siihen liittyviä ongelmia. Kytkentätaajuus NPC-invertterissä voidaan valita puoleksi - tasoisen kytkentätaajuudesta ja kuitenkin päästään pienempiin lähdön yliaaltoihin. Tämä sopii hyvin yhteen sen kanssa, että suurijännitteisissä GTO:issa kytkentähäviöt ovat suhteellisesti suuremmat kuin pienijännitteisissä. NPC-invertteri onkin ideaalinen invertterikytkentä välijännitteille. - vaihesilta Edellä on käsitelty invertterin yhtä vaihetta. Käytännössä useimmat hilakommutoidut kytkennät ovat siltoja. Tarkastellaan aluksi - vaihesillan kytkinmallia. - tasoinen -vaihesilta - vaihesilta muodostuu kahdesta vaiheesta, jotka kytketään samaan tasasähkölähteeseen ja joiden lähtönapojen väliin kuor ma kytketään ( kuva 6.5e ). C C d C t C C 3 KVA 6.5e. -tasoisen - vaihesillan kytkinmalli ( ) lähtöjännitetasot ja niitä vastaavat kytkinten asennot ( ) ja esimerkki sinikäyrän osaa vastaavasta lähtöjännitteen käyrämuodosta. Silta sisältää siis kaksi vaihtokytkintä. Kun kumpikin voi olla kahdessa asennossa, on - vaihesillalla = 4 kytkinasentokombinaatiota ( ), ( ), ( ) ja ( ). Tässä merkintä ( ) tarkoittaa, että vaihe on kytketty plusnapaan ja vaihe vastaavasti miinusna- ABB:n TTT-käsikirja -7 8

19 paan. Kuvaan 6.5e on piirretty em. asentokombinaatiota vastaavat lähtöjännitetasot. Niitä on kolme u c, ja - u c, koska ( ) ja ( ) tuottavat molemmat jännitteen. Siltakytketyn - tasoisen invertterin lähtöjännitteellä on siis kolme mahdollista tasoa, ts. kolme vaihtoehtoista hetkellisarvoa. Modulaation tehtävänä on määrittää, miten ja missä suhteessa näitä kolmea tasoa käytetään, jotta invertterin lähtöjännite vastaa mahdollisimman hyvin haluttua. Kuvasta 6.5e näkyy, miten sinikäyrän osa moduloidaan. 3-tasoinen -vaihesilta 3- tasoisella sillalla on vastaavasti ( kuva 6.5f ) 3 = 9 kytkinasentokombinaatiota ja 5 mahdollista lähtöjännitetasoa (kytkinasento kuvassa tarkoittaa kytkentää tasasähkölähteen keskipisteeseen). Kuvasta 6.5f nähdään, miten muutamia sinikäyrän osia toteutetaan em. tasoja käyttäen. C C KVA 6.5f. C C C C C t C C C 3- tasoisen - vaihesillan kytkinmalli ( ), lähtöjännitetasot ja kytkinasennot ( ) ja esimerkki moduloinnista ( 3 ). - tasoinen 3- vaihesilta Kun - vaihesiltaa laajennetaan yhdellä vaiheella, tullaan 3- vaihesiltaan ( kuva 6.5g ) - tasoisella 3- vaihesillalla on 3 = 8 kytkinasentokombinaatiota ( kuva 6.5g ). a) b) d V W C Vaihe asentovaihtoehto V W KVA 6.5g. - tasoisen 3- vaihesillan kytkinmalli ( ) ja kytkimien asentokombinaatiot ( ). Perinteisin keinoin on vaivalloista määrittää, miten näitä kolmea vaihetta tulee ohjata, jotta tuloksena on symmetrinen 3- vaihejännite, jonka lähtötaajuus ja - jännite voi muuttua nollasta nimellisarvoonsa ja jonka yliaaltosisältö on minimissään. Moderni työväline moduloinnin määräämiseen on 3- vaihejärjestelmän paikkaosoitinesitys ja sitä hyväksikäyttävä tähtimodulaatio. Tähtimodulaation erityinen etu on siinä, että se sopii hyvin toteutettavaksi mikroprosessoritekniikalla. Kolmivaihejärjestelmä voidaan kuvata yhdellä pyörivällä osoittimella. Tämä ns. paikkaosoitin pyörii samalla nopeudella kuin sen kuvaama 3- vaihejärjestelmä. Kuvassa 6.5h on 3- vaihesillan kytkimien asentokombinaatiot esitetty paikkaosoittimien avulla. Kuusi asentokombinaatiota tuottavat paikkaosoittimet 6, jotka ovat muuten identtisiä, mutta 6 º:n vaihesiirrossa keskenään. Asentokombinaatiot ( ) ja ( ) tuottavat - osoittimen. ABB:n TTT-käsikirja -7 9

20 Osoittimet 6 kuvaavat invertteriä sen käydessä täydellä jänniteohjeella ilman PWMtoimintaa (ns. 6- step inverter). Tällöin paikkaosoitin hyppii vakioamplitudisena 6 º:n askelin, eikä - osoitinta esiinny KVA 6.5h. - tasoisen 3- vaiheinvertterin paikkaosoitinesitys ja tahtimoduloinnin periaate. Varsinainen PWM- modulointi toteutetaan jakamalla :n kiertymiskulma vakiosuuruisiin kulmaviipaleisiin, joiden kesto on noin ms ja käyttämällä viipaleen aikana useita kytkinasentokombinaatioita, kuvan tapauksessa (,, ), (,, ) ja (,, ) tai (,, ). Optimikombinaatiot päättelee ja niiden kestoajat laskee mikroprosessori ennen kutakin viipaletta. Kuvattua modulointimenetelmää nimitetään tähtimoduloinniksi. Sillä saadaan 3- vaihejärjestelmä suuruisin askelin tai se voidaan myös kokonaan pysäyttää ja vaihtaa pehmeästi sen pyörimissuuntaa. Myös toimittaessa nimellisjännitteen lähellä tähtimodulointi tuo merkittäviä etuja. ABB:n TTT-käsikirja -7

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 7. Tehtävä 1

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 7. Tehtävä 1 SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA Harjoitus - luento 7 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus R L = 10 ς. Kyllästysalueella kollektori-emitterijännite

Lisätiedot

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus

Lisätiedot

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet 1 Vaihtovirta vs tasavirta Sähkömagneettinen induktio tuottaa kaikissa pyörivissä generaattoreissa vaihtojännitettä. Vaihtosähköä on

Lisätiedot

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella

Lisätiedot

Hakkuriteholähde. Hakkuriteholähteet. 28.03.2011 Timo Lepola

Hakkuriteholähde. Hakkuriteholähteet. 28.03.2011 Timo Lepola Hakkuriteholähde Hakkuriteholähteet imo Lepola Hakkuriteholähde Lineaarinen teholähde Kookas ja painava muuntaja imo Lepola 2 Hakkuriteholähde Lineaarinen teholähde Isot kondensaattorit ja transistorit

Lisätiedot

Kolmivaihejärjestelmän perusteet. Pekka Rantala 29.8.2015

Kolmivaihejärjestelmän perusteet. Pekka Rantala 29.8.2015 Kolmivaihejärjestelmän perusteet Pekka Rantala 29.8.2015 Sisältö Jännite- ja virtalähde Kolme toimintatilaa Theveninin teoreema Symmetrinen 3-vaihejärjestelmä Virrat ja jännitteet Tähti- ja kolmiokytkentä

Lisätiedot

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa

Lisätiedot

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Teho vaihtosähköpiireissä ja symmetriset kolmivaihejärjestelmät Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet Kompleksinen teho S ja näennästeho S Loisteho

Lisätiedot

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Pienjännitesähköasennukset standardin osassa SFS6000-5-5 esitetään johtojen mitoitusperusteet johtimien ja kaapelien kuormitettavuudelle. Lähtökohtana

Lisätiedot

ELEKTRONIIKAN PERUSTEET T700504

ELEKTRONIIKAN PERUSTEET T700504 ELEKTRONIIKAN PERUSTEET T700504 syksyllä 2014 OSA 2 Veijo Korhonen 4. Bipolaaritransistorit Toiminta Pienellä kantavirralla voidaan ohjata suurempaa kollektorivirtaa (kerroin β), toimii vahvistimena -

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

TEHOLÄHTEET JA MUUNTAJAT

TEHOLÄHTEET JA MUUNTAJAT TEHOLÄHTEET JA MUUNTAJAT TABILOIDUT TEHOLÄHTEET Galvaanisesti erotettu verkosta, elektronisella sulakkeella. Ohjaus ja automaatiojärjestelmien syöttöön, versiot 12 ja 24V. TABILOIDUT ÄÄDETTÄVÄT TEHOLÄHTEET

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

Oikosulkumoottorikäyttö

Oikosulkumoottorikäyttö Oikosulkumoottorikäyttö 1 DEE-33040 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt TTY Oikosulkumoottorikäyttö T. Kantell & S. Pettersson 2 Laboratoriomittauksia suorassa verkkokäytössä 2.1 Käynnistysvirtojen

Lisätiedot

MICRO-CAP: in lisäominaisuuksia

MICRO-CAP: in lisäominaisuuksia MICRO-CAP: in lisäominaisuuksia Jännitteellä ohjattava kytkin Pulssigeneraattori AC/DC jännitelähde ja vakiovirtageneraattori Muuntaja Tuloimpedanssin mittaus Makrot mm. VCO, Potentiometri, PWM ohjain,

Lisätiedot

Savolainen. Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka

Savolainen. Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka Tekijä: Markku Savolainen Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka Sisältö Erilaiset generaattorityypit Sähköntuotannossa käytetyt generaattorityypit Verkkomagnetoitu epätahtigeneraattori Kondensaattorimagnetoitu

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

Sähkötekniikka. NBIELS12 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Sähkötekniikka. NBIELS12 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Sähkötekniikka NBIELS12 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella vaihtovirtaa!

Lisätiedot

Elektroniikan kaavoja 1 Elektroniikan Perusteet 25.03.1998 I1 I2 VAIHTOVIRROILLA. Z = R + j * X Z = R*R + X*X

Elektroniikan kaavoja 1 Elektroniikan Perusteet 25.03.1998 I1 I2 VAIHTOVIRROILLA. Z = R + j * X Z = R*R + X*X TASAVOLLA Sähkökenttä, potentiaali, potentiaaliero, jännite, varaus, virta, vastus, teho Positiivinen Negatiivinen e e e e e Sähkövaraus e =,602 * 0 9 [As] w e Siirrettäessä varausta sähkökentässä täytyy

Lisätiedot

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri) Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri) Virta alkaa kulkea, kondensaattori varautua, vastustaa yhä enemmän virran kulkua I Kirchhoffin lait ovat hyvä idea 1. Homogeeniyhtälön yleinen ratkaisu: 2.

Lisätiedot

Henri Paloste HVDC-LAITTEISTOT

Henri Paloste HVDC-LAITTEISTOT Henri Paloste HVDC-LAITTEISTOT Opinnäytetyö CENTRIA AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma Toukokuu 2013 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Ylivieska Koulutusohjelma Sähkötekniikka Työn nimi

Lisätiedot

9. LOISTEHON KOMPENSOINTI JA YLIAALTOSUOJAUS

9. LOISTEHON KOMPENSOINTI JA YLIAALTOSUOJAUS 9. LOISTEHON KOMPENSOINTI J YLILTOSUOJUS 9.1. Loistehon kompensointitarpeen määrittäminen Tietyt sähköverkkoon liitettävät kuormitukset tarvitsevat toimiakseen pätötehon P ohella myös loistehoa Q. Näitä

Lisätiedot

Transistoreiden merkinnät

Transistoreiden merkinnät Transistoreiden merkinnät Yleisesti: Eurooppalaisten valmistajien tunnukset muodostuvat yleisesti kirjain ja numeroyhdistelmistä Ensimmäinen kirjain ilmaisee puolijohdemateriaalin ja toinen kirjain ilmaisee

Lisätiedot

BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen

BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka. Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka Tasasähkövoimansiirto Jarmo Partanen Tasasähkövoimansiirto Käsiteltävät asiat erilaiset tasasähköyhteydet pääkomponentit säätötavat suojaukset verkkovaikutukset edut ja

Lisätiedot

Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia.

Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia. Mitä on sähköinen teho? Tehojen mittaus Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia. Tiettynä ajankohtana, jolloin

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Vaihtosähkö SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Sinimuotoiset suureet Tehollisarvo Sinimuotoinen vaihtosähkö & passiiviset piirikomponentit Käydään läpi, mistä sinimuotoiset jännite ja virta ovat peräisin. Näytetään,

Lisätiedot

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I SMG-1100: PIIRIANALYYSI I Keskinäisinduktanssi induktiivisesti kytkeytyneet komponentit muuntajan toimintaperiaate T-sijaiskytkentä kytketyn piirin energia KESKINÄISINDUKTANSSI M Faraday: magneettikentän

Lisätiedot

Standalone UPS system. PowerValue 11/31 T 10 20 kva 1-vaiheinen UPS kriittisille kuormille

Standalone UPS system. PowerValue 11/31 T 10 20 kva 1-vaiheinen UPS kriittisille kuormille Standalone UPS system PowerValue 11/31 T 10 20 kva 1-vaiheinen UPS kriittisille kuormille Energiatehokas UPS skaalattavalla varakäyntiajalla Kriittisten laitteiden ja järjestelmien, kuten esim. talo- ja

Lisätiedot

Sinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla

Sinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla LIITE I Vaihtosähkön perusteet Vaihtojännitteeksi kutsutaan jännitettä, jonka suunta vaihtelee. Vaihtojännite on valittuun suuntaan nähden vuorotellen positiivinen ja negatiivinen. Samalla tavalla määritellään

Lisätiedot

Taitaja2005/Elektroniikka. 1) Resistanssien sarjakytkentä kuormittaa a) enemmän b) vähemmän c) yhtä paljon sähkölähdettä kuin niiden rinnankytkentä

Taitaja2005/Elektroniikka. 1) Resistanssien sarjakytkentä kuormittaa a) enemmän b) vähemmän c) yhtä paljon sähkölähdettä kuin niiden rinnankytkentä 1) Resistanssien sarjakytkentä kuormittaa a) enemmän b) vähemmän c) yhtä paljon sähkölähdettä kuin niiden rinnankytkentä 2) Kahdesta rinnankytketystä sähkölähteestä a) kuormittuu enemmän se, kummalla on

Lisätiedot

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin

Lisätiedot

CRT NÄYTÖN VAAKAPOIKKEUTUS- ASTEEN PERIAATE

CRT NÄYTÖN VAAKAPOIKKEUTUS- ASTEEN PERIAATE CRT NÄYTÖN VAAKAPOIKKEUTUS- ASTEEN PERIAATE H. Honkanen Kuvaputkinäytön vaakapoikkeutusaste on värähtelypiirin ja tehoasteen sekoitus. Lisäksi tahdistuksessa on käytettävä vaihelukittua silmukkaa ( PLL

Lisätiedot

Ari Ravantti Taajuusmuuttajat. ABB Group November 26, 2014 Slide 1

Ari Ravantti Taajuusmuuttajat. ABB Group November 26, 2014 Slide 1 Ari Ravantti Taajuusmuuttajat November 26, 2014 Slide 1 Miksi taajuusmuuttaja? Prosessin säätö Pieni käynnistysvirta Energian säästö Mekaanisten rasitusten väheneminen Lopputuotteen paraneminen November

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Vaihtosähkön teho kompleksinen teho S pätöteho P loisteho Q näennäisteho S Käydään läpi sinimuotoisiin sähkösuureisiin liittyviä tehotermejä. Määritellään kompleksinen teho, jonka

Lisätiedot

IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö. Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE

IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö. Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE 2 (11) Sisällysluettelo: 1. Tehtävänanto...3 2. Peruskytkentä...4 2.1. Peruskytkennän käyttäytymisanalyysi...5 3. Jäähdytyksen

Lisätiedot

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen S55.0 SÄHKÖTEKNKKA 9.5.000 Kimmo Silvonen Tentti: tehtävät,,5,8,9. välikoe: tehtävät,,,4,5. välikoe: tehtävät 6,7,8,9,0 Oletko muistanut vastata palautekyselyyn Voit täyttää lomakkeen nyt.. aske virta.

Lisätiedot

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Fy3: Sähkö 1. Tasavirta Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Sähkövirta I Sähkövirran suunta on valittu jännitelähteen plusnavasta miinusnapaan (elektronit

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin lait,

Lisätiedot

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 11 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia TYÖN TAVOITE Tutustua operaatiovahvistinkytkentään

Lisätiedot

ACS 400 Tekniset tiedot Sivu 1/5. Pienitehoisten ACS 400 -vaihtovirtakäyttöjen tekniset tiedot ==================================================

ACS 400 Tekniset tiedot Sivu 1/5. Pienitehoisten ACS 400 -vaihtovirtakäyttöjen tekniset tiedot ================================================== ACS 400 Tekniset tiedot Sivu 1/5 Pienitehoisten ACS 400 -vaihtovirtakäyttöjen tekniset tiedot ================================================== Yleistä ------------ ACS 400 on mikroprosessoripohjainen,

Lisätiedot

Raportti 31.3.2009. Yksivaiheinen triac. xxxxxxx nimi nimi 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

Raportti 31.3.2009. Yksivaiheinen triac. xxxxxxx nimi nimi 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi Raportti 31.3.29 Yksivaiheinen triac xxxxxxx nimi nimi 278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi 1 Sisältö KÄYTETYT MERKINNÄT JA LYHENTEET... 2 1. JOHDANTO... 3 2. KIRJALLISUUSTYÖ... 4 2.1 Triacin toimintaperiaate...

Lisätiedot

Tuotannon liittäminen Jyväskylän Energian sähköverkkoon

Tuotannon liittäminen Jyväskylän Energian sähköverkkoon Tuotannon liittäminen Jyväskylän Energian sähköverkkoon TUOTANTOLAITOKSEN SUOJA-, SÄÄTÖ- JA KYTKENTÄLAITTEET SEKÄ ENERGIAN MITTAUS Tämä ohje täydentää Energiateollisuuden ohjeen sähköntuotantolaitoksen

Lisätiedot

SATE2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy /6 Laskuharjoitus 6 / Siirtojohdot ja transientit häviöttömissä siirtojohdoissa

SATE2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy /6 Laskuharjoitus 6 / Siirtojohdot ja transientit häviöttömissä siirtojohdoissa ATE2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy 2011 1 /6 Tehtävä 1. 0,67 m pitkä häviötön siirtojohdon (50 Ω) päässä on kuorma Z L = (100 - j50) Ω. iirtojohtoa syötetään eneraattorilla (e (t) = 10sin(ωt + 30º)

Lisätiedot

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin

Lisätiedot

DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä

DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä 1 DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä JK 23.10.2007 Johdanto Harrasteroboteissa käytetään useimmiten voimanlähteenä DC-moottoria. Tämä moottorityyppi on monessa suhteessa kätevä

Lisätiedot

EV011 EV012 EV002 EV004 EV100 EV102 1 mod. 1 mod. 4 mod. 4 mod. 5 mod. 5 mod. 230 V AC (+10%/-15%), 50 HZ 6 W 6 W 6 W 6 W 15 W 15 W

EV011 EV012 EV002 EV004 EV100 EV102 1 mod. 1 mod. 4 mod. 4 mod. 5 mod. 5 mod. 230 V AC (+10%/-15%), 50 HZ 6 W 6 W 6 W 6 W 15 W 15 W himmentimet Mitta moduleina imellisjännite Tehohäviö nimelliskuormalla Himmennysperiaate Kuorman tyyppi hehkulamput 3 V halogeenilamput pienj. halog.lamput muuntajalla pienj. halog.lamput el. muuntajalla

Lisätiedot

PERUSRAKENTEET Forward converter, Myötävaihemuunnin ( BUCK regulaattori )

PERUSRAKENTEET Forward converter, Myötävaihemuunnin ( BUCK regulaattori ) HAKKRIKYTKENNÄT H. Honkanen PERSRAKENTEET Forward converter, Myötävaihemuunnin ( BCK regulaattori ) Toiminta: Kun kytkin ( = päätetransistori ) on johtavassa tilassa, siirtyy virta I 1 kelan kautta kondensaattoriin

Lisätiedot

Jännitelähteet ja regulaattorit

Jännitelähteet ja regulaattorit Jännitelähteet ja regulaattorit Timo Dönsberg ELEC-C5070 Elektroniikkapaja 5.10.2015 Teholähteen valinta Akku vs. verkkosähkö Vaadittu jännite Lähes aina tasasähköä, esim. mikrokontrolleri +5V, OP-vahvistin

Lisätiedot

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015

SÄHKÖTEKNIIKKA. NTUTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015 SÄHKÖTEKNIIKKA NTTAS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri kevät 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään

Lisätiedot

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla.

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla. TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS Tehtävä Välineet Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla. Kaksoiskanavaoskilloskooppi KENWOOD

Lisätiedot

Tehoelektroniikan opetussolu

Tehoelektroniikan opetussolu Tehoelektroniikan opetussolu Opinnäytetyö Mikko Niskanen Sähkötekniikan koulutusohjelma Teollisuuden sähköasennukset ja automaatio Hyväksytty.. SAVONIA-AMMATTIKORKEAKOULU TEKNIIKKA KUOPIO Koulutusohjelma

Lisätiedot

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015

SÄHKÖTEKNIIKKA. NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015 SÄHKÖTEKNIIKKA NBIELS13 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2015 1. PERSKÄSITTEITÄ 1.1. VIRTAPIIRI Virtapiiri on johtimista ja komponenteista tehty reitti, jossa sähkövirta kulkee. 2 Virtapiirissä on vähintään

Lisätiedot

Lataussäädin 12/24V 10A. Käyttöohje

Lataussäädin 12/24V 10A. Käyttöohje Lataussäädin 12/24V 10A Käyttöohje 1 Yleistä Lataussäätimessä on näyttö ja sen latausmenetelmä on 3-vaiheinen PWM lataus. Siinä on myös kaksi USB liitintä pienten laitteiden lataamiseen. 2 Kytkentäkaavio

Lisätiedot

Lisätään kuvaan muuntajan, mahdollisen kiskosillan ja keskuksen johtavat osat sekä niiden maadoitukset.

Lisätään kuvaan muuntajan, mahdollisen kiskosillan ja keskuksen johtavat osat sekä niiden maadoitukset. MUUNTAMON PE-JOHDOT Kun kuvia piirretään kaaviomaisina saattavat ne helposti johtaa harhaan. Tarkastellaan ensin TN-C, TN-C-S ja TN-S järjestelmien eroja. Suomessa käytettiin 4-johdin järjestelmää (TN-C)

Lisätiedot

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka

BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka Maasulkusuojaus Jarmo Partanen Maasulku Keskijänniteverkko on Suomessa joko maasta erotettu tai sammutuskuristimen kautta maadoitettu. pieni virta Oikosulku, suuri virta

Lisätiedot

Loisteho, yliaallot ja kompensointi

Loisteho, yliaallot ja kompensointi Loisteho, yliaallot ja kompensointi H. Honkanen Loistehohan johtuu kuormituksen reaktiivisuudesta. Reaktiivinen kuorma palauttaa osan energiastaan takaisin. Tämä palaava energia ( = virtaa ) kuormittaa

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin. VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

Aktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Aktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Aktiiviset piirikomponentit 1 Aktiiviset piirikomponentit Sähköenergian lähteitä Jännitelähteet; jännite ei merkittävästi riipu lähteen antamasta virrasta (akut, paristot, valokennot)

Lisätiedot

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi 31 VAIHTOVIRTAPIIRI 311 Lineaarisen vaihtovirtapiirin impedanssi ja vaihe-ero Tarkastellaan kuvan 1 mukaista vaihtovirtapiiriä, jossa on resistanssi R, kapasitanssi C ja induktanssi L sarjassa Jännitelähde

Lisätiedot

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö Elektroniikan laboratoriotyö OPERAATIOVAHVISTIN Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.008 Kivelä Ari Tauriainen Tommi Tauriainen Tommi 1 TEHTÄVÄ Tutustuimme

Lisätiedot

Pehmeäkäynnistin. Mitä haittoja arvelet staattorijännitteen leikkaamisesta olevan momentin pienenemisen lisäksi (Vihje: mieti, onko virta sinimäistä)?

Pehmeäkäynnistin. Mitä haittoja arvelet staattorijännitteen leikkaamisesta olevan momentin pienenemisen lisäksi (Vihje: mieti, onko virta sinimäistä)? Pehmeäkäynnistin 1 TEL-1400 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt TTY/TEL 28.9.2000 5.2.2007 Pehmeäkäynnistin P. Puttonen J. Alahuhtala 1 Johdanto Pehmeäkäynnistintä käytetään teollisuudessa monipuolisesti

Lisätiedot

Sähkönjakelujärjestelmistä. Kojeistoista, asemista ja muuntamoista

Sähkönjakelujärjestelmistä. Kojeistoista, asemista ja muuntamoista Sähkönjakelujärjestelmistä Kojeistoista, asemista ja muuntamoista Verkostorakenteet Säteittäisverkko Rengasverkko Silmukkaverkko Säteittäisverkko Etuja selkeä rakenne suojaaminen helppoa yksinkertainen

Lisätiedot

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Elektroniikka Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Kurssin sisältö Sähköopin perusteet Elektroniikan perusteet Sähköturvallisuus ja lainsäädäntö Elektroniikka musiikkiteknologiassa Suoritustapa

Lisätiedot

Sähkötekniikan perusteita. Pekka Rantala Syksy 2016

Sähkötekniikan perusteita. Pekka Rantala Syksy 2016 Sähkötekniikan perusteita Pekka Rantala Syksy 2016 Sisältö 1. Sähköasennuksia sääteleviä säännöksiä 2. Sähkötekniikan perusteita 3. 3-vaihejärjestelmä 4. Muutamia perusjuttuja 1. Sähköasennuksia sääteleviä

Lisätiedot

Kontaktorit ja releet

Kontaktorit ja releet Tekniset tiedot Normit IEC/EN 61095 Välireleet Kontaktorit Välireleet Kontaktorit Apukosketin Moduulien 1 2 3 1/2 Terminen kuormitusvirta lth (40 C) 16 A 25 A 16 A 25 A 40 A 63 A 6 A Taajuus 50/60 Hz Eristysjännite

Lisätiedot

Pynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Pynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: EAOL 1/5 Opintokokonaisuus : Jakso: Harjoitustyö: Passiiviset komponentit Pvm : vaihtosähköpiirissä Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: Tavoite: Välineet: Opiskelija oppii ymmärtämään vastuksen, kondensaattorin

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi LOPPURAPORTTI 19.11.2007 Lämpötilahälytin 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi KÄYTETYT MERKINNÄT JA LYHENTEET... 3 JOHDANTO... 4 1. ESISELOSTUS... 5 1.1 Diodi anturina... 5 1.2 Lämpötilan ilmaisu...

Lisätiedot

Sähköpaja. Kimmo Silvonen (X) 5.10.2015

Sähköpaja. Kimmo Silvonen (X) 5.10.2015 Sähköpaja Kimmo Silvonen (X) Elektroniikan komponentit Erilliskomponentit ja IC:t Passiivit: R C L Aktiiviset diskreetit ja IC:t Bipolaaritransistori BJT Kanavatransistorit FET Jänniteregulaattorit (pajan)

Lisätiedot

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I Pynnönen 1/3 SÄHKÖTEKNIIKKA Kurssi: Harjoitustyö : Tehon mittaaminen Pvm : Opiskelija: Tark. Arvio: Tavoite: Välineet: Harjoitustyön tehtyäsi osaat mitata ja arvioida vastukseen jäävän tehohäviön sähköisessä

Lisätiedot

Laitteita - Yleismittari

Laitteita - Yleismittari Laitteita - Yleismittari Yleistyökalu mittauksissa Yleensä digitaalisia Mittaustoimintoja Jännite (AC ja DC) Virta (AC ja DC) Vastus Diodi Lämpötila Transistori Kapasitanssi Induktanssi Taajuus 1 Yleismittarin

Lisätiedot

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari. TURUN AMMATTKORKEAKOULU TYÖOHJE 1 TEKNKKA FYSKAN LABORATORO 2.0 2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari. 1. Työn tavoite Tutustutaan tärkeimpään sähköiseen perusmittavälineeseen, yleismittariin, suorittamalla

Lisätiedot

1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina

1 Kohina. 2 Kohinalähteet. 2.1 Raekohina. 2.2 Terminen kohina 1 Kohina Kohina on yleinen ongelma integroiduissa piireissä. Kohinaa aiheuttavat pienet virta- ja jänniteheilahtelut, jotka ovat komponenteista johtuvia. Myös ulkopuoliset lähteet voivat aiheuttaa kohinaa.

Lisätiedot

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Passiiviset piirikomponentit Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet vastus käämi kondensaattori puolijohdekomponentit Tarkoitus on esitellä piiriteorian

Lisätiedot

2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on?

2. Vastuksen läpi kulkee 50A:n virta, kun siihen vaikuttaa 170V:n jännite. Kuinka suuri resistanssi vastuksessa on? SÄHKÖTEKNIIKKA LASKUHARJOITUKSIA; OHMIN LAKI, KIRCHHOFFIN LAIT, TEHO 1. 25Ω:n vastuksen päiden välille asetetaan 80V:n jännite. Kuinka suuri virta alkaa kulkemaan vastuksen läpi? 2. Vastuksen läpi kulkee

Lisätiedot

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä?

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä? -08.300 Elektroniikan häiriökysymykset Kevät 006 askari 3. Kierrettyyn pariin kytkeytyvä häiriöjännite uojaamaton yksivaihejohdin, virta I, kulkee yhdensuuntaisesti etäisyydellä r instrumentointikaapelin

Lisätiedot

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta. TYÖ 11. Operaatiovahvistin Operaatiovahvistin on mikropiiri ( koostuu useista transistoreista, vastuksista ja kondensaattoreista juotettuna pienelle piipalaselle ), jota voidaan käyttää useisiin eri kytkentöihin.

Lisätiedot

Muuntaja yleisesti MUUNTAJAN OMINAISUUKSISTA TEHO TYHJÄKÄYNTIJÄNNITE HYÖTYSUHDE POIKKEAMAT TYYPPITEHOSTA

Muuntaja yleisesti MUUNTAJAN OMINAISUUKSISTA TEHO TYHJÄKÄYNTIJÄNNITE HYÖTYSUHDE POIKKEAMAT TYYPPITEHOSTA lähde: http://www.trafomic.fi/muuntaja, luettu 2.9.2014 Muuntaja yleisesti Muuntaja on sähkölaite ilman liikkuvia osia. Sen toiminta perustuu sähkömagneettiseen induktioon, joten se toimii vain vaihtovirralla.

Lisätiedot

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä: FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia

Lisätiedot

Varauspumppu-PLL. Taulukko 1: ulostulot sisääntulojen funktiona

Varauspumppu-PLL. Taulukko 1: ulostulot sisääntulojen funktiona Varauspumppu-PLL Vaihevertailija vertaa kelloreunoja aikatasossa. Jos sisääntulo A:n taajuus on korkeampi tai vaihe edellä verrattuna sisääntulo B:hen, ulostulo A on ylhäällä ja ulostulo B alhaalla ja

Lisätiedot

SATE1050 PIIRIANALYYSI II / MAARIT VESAPUISTO: APLAC, MATLAB JA SIMULINK -HARJOITUSTYÖ / SYKSY 2015

SATE1050 PIIRIANALYYSI II / MAARIT VESAPUISTO: APLAC, MATLAB JA SIMULINK -HARJOITUSTYÖ / SYKSY 2015 1 SAT1050 PANAYYS / MAAT VSAPUSTO: APA, MATAB JA SMUNK -HAJOTUSTYÖ / SYKSY 2015 Harjoitustyön tarkoituksena on ensisijaisesti tutustua Aplac-, Matab ja Simulink simulointiohjelmistojen ominaisuuksiin ja

Lisätiedot

Diodit. I = Is * (e U/n*Ut - 1) Ihanteellinen diodi

Diodit. I = Is * (e U/n*Ut - 1) Ihanteellinen diodi Diodit Puolijohdediodilla on tasasuuntaava ominaisuus, se päästää virran lävitseen vain yhdessä suunnassa. Puolijohdediodissa on samassa puolijohdepalassa sekä p-tyyppistä että n-tyyppistä puolijohdetta.

Lisätiedot

ELEC-E8419 syksy 2016 Jännitteensäätö

ELEC-E8419 syksy 2016 Jännitteensäätö ELEC-E849 syksy 06 Jännitteensäätö. Tarkastellaan viittä rinnakkaista siirtojohtoa. Jännite johdon loppupäässä on 400, pituus on 00 km, reaktanssi on 0,3 ohm/km (3 ohmia/johto). Kunkin johdon virta on

Lisätiedot

TEHOELEKTRONIIKKA DIODIT

TEHOELEKTRONIIKKA DIODIT TEHOELEKTRONIIKKA H. Honkanen Tehoelektroniikalla käsitetään elektroniikkaa, jolla käsitellään suuria tehoja, jännitteet ja virrat ovat suuria. Tehoelektroniikka poikkeaa pientehoelektroniikasta merkittävästi,

Lisätiedot

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0 1.1 i k l s, c p Tasajännite kytketään hetkellä t 0 johtoon, jonka pituus on l ja jonka kapasitanssi ja induktanssi pituusyksikköä kohti ovat c p ja l s. Mieti, kuinka virta i käyttäytyy ajan t funktiona

Lisätiedot

Elektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä

Elektroniikka. Mitä sähkö on. Käsitteistöä Elektroniikka Mitä sähkö on Sähkö on elektronien liikettä atomista toiseen. Negatiivisesti varautuneet elektronit siirtyvät atomista toiseen. Tätä kutsutaan sähkövirraksi Sähkövirrasta puhuttaessa on sovittu,

Lisätiedot

Wind Power in Power Systems. 16. Practical Experience with Power Quality and Wind Power (Käytännön kokemuksia sähkön laadusta ja tuulivoimasta)

Wind Power in Power Systems. 16. Practical Experience with Power Quality and Wind Power (Käytännön kokemuksia sähkön laadusta ja tuulivoimasta) Wind Power in Power Systems 16. Practical Experience with Power Quality and Wind Power (Käytännön kokemuksia sähkön laadusta ja tuulivoimasta) 16.1 Johdanto Täydellinen sähkön laatu tarkoittaisi, että

Lisätiedot

MITTAUSEPÄVARMUUDEN MÄÄRITTÄMINEN TAAJUUSMUUTTA-

MITTAUSEPÄVARMUUDEN MÄÄRITTÄMINEN TAAJUUSMUUTTA- teknillinen korkeakoulu Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta Valtteri Mattsson MITTAUSEPÄVARMUUDEN MÄÄRITTÄMINEN TAAJUUSMUUTTA- JAN LÄMPENEMÄTESTISSÄ Diplomityö, joka on jätetty opinnäytteenä

Lisätiedot

1-vaiheinen kaksoismuunnostekniikan online UPS laite PowerValue 11 RT 1 10 kva kriittisille kuormille

1-vaiheinen kaksoismuunnostekniikan online UPS laite PowerValue 11 RT 1 10 kva kriittisille kuormille 1-vaiheinen kaksoismuunnostekniikan online UPS laite PowerValue 11 RT 1 10 kva kriittisille kuormille Sähkönsyötön varmentaminen ei koskaan ole ollut helpompaa. Pienissä ja keskisuurissa yrityksissä tiedon

Lisätiedot

Yleistä DIN-kiskoasenteisista PULS teholähteistä

Yleistä DIN-kiskoasenteisista PULS teholähteistä Keskus Teho Yleistä DIN-kiskoasenteisista PULS teholähteistä Yleistä PULS Puls on saksalainen yritys joka on erikoistunut DIN-kiskoasenteisten hakkuriteholähteiden valmistukseen. Innovatiivisuus ja jatk

Lisätiedot

- Käyttäjä voi valita halutun sisääntulon signaalin asetusvalikosta (esim. 0 5V, 0 10 V tai 4 20 ma)

- Käyttäjä voi valita halutun sisääntulon signaalin asetusvalikosta (esim. 0 5V, 0 10 V tai 4 20 ma) LE PDX DIN kiskokiinnitys Ominaisuudet ja edut - Ohjelmoitavissa haluttuihin arvoihin - Itsenäiset säädöt (esim. ramp up & ramp down) - Kirkas 4 numeroinen LED näyttö - Selkeä rakenne, yksinkertainen käyttää

Lisätiedot

Ylivirtasuojaus. Monta asiaa yhdessä

Ylivirtasuojaus. Monta asiaa yhdessä Ylivirtasuojaus Pekka Rantala Kevät 2015 Monta asiaa yhdessä Suojalaitteiden valinta ja johtojen mitoitus on käsiteltävä yhtenä kokonaisuutena. Mitoituksessa käsiteltäviä asioita: Kuormituksen teho Johdon

Lisätiedot

IBC control Made in Sweden VIANETSINTÄ MICROMAX- JA VVX-MOOTTORIT

IBC control Made in Sweden VIANETSINTÄ MICROMAX- JA VVX-MOOTTORIT IBC control Made in Sweden VIANETSINTÄ MICROMAX- JA VVX-MOOTTORIT Sisällysluettelo Sivu Vianetsintä MicroMax, MicroMax180, MicroMax370, MicroMax750 Ohjausyksikkö on lauennut kiertovahdin vuoksi Magneettianturin

Lisätiedot

VLT HVAC Drive FC-102 Pikaohje ulkopuoliselle ohjaukselle

VLT HVAC Drive FC-102 Pikaohje ulkopuoliselle ohjaukselle HVAC Drive - Pikaohjeita VLT HVAC Drive FC-102 Pikaohje ulkopuoliselle ohjaukselle 1 HVAC Drive ohjaus ulkopuolisella säätimellä... 2 1.1 Parametrit Quick Menun alta (02 quick set-up)... 3 1.2 Parametrit

Lisätiedot

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet SMG-00: PIIRIANALYYSI I Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet alipäästösuodin ylipäästösuodin kaistanpäästösuodin kaistanestosuodin jännitevahvistus rajataajuus kaistanleveys resonanssi Suotimet:

Lisätiedot

Modulaatio-ohjauksen toimimoottori AME 438 SU jousipalautustoiminto (jousinosteinen)

Modulaatio-ohjauksen toimimoottori AME 438 SU jousipalautustoiminto (jousinosteinen) Modulaatio-ohjauksen toimimoottori AME 438 SU jousipalautustoiminto (jousinosteinen) Kuvaus Toimimoottori mukauttaa iskunsa: Automaattisesti venttiilin päätesijainteihin, mikä alentaa käyttöönottoaikaa

Lisätiedot

TN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu

TN T 3 / / SÄH Ä KÖAS A IOI O TA T Vi taniemen koulu TN 3 / SÄHKÖASIOITA Viitaniemen koulu SÄHKÖSTÄ YLEISESTI SÄHKÖ YMPÄRISTÖSSÄ = monen erilaisen ilmiön yhteinen nimi = nykyihminen tulee harvoin toimeen ilman sähköä SÄHKÖN MUODOT SÄHKÖN MUODOT pistorasioista

Lisätiedot

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Kompleksilukujen hyödyntäminen vaihtosähköpiirien analyysissä Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet Osoitin eli kompleksiluku: Trigonometrinen muoto

Lisätiedot

TEHTÄVÄT KYTKENTÄKAAVIO

TEHTÄVÄT KYTKENTÄKAAVIO TEHTÄÄT KYTKENTÄKIO 1. a) Mitkä kytkentäkaavion hehkulampuista hehkuvat? b) Kuinka monta eri kulkureittiä sähkövirralla on pariston plusnavalta miinusnavalle? 2. Piirrä sähkölaitteen tai komponentin piirrosmerkki.

Lisätiedot