Generátor zapínacích impulsů pro fázově řízené měniče

Abstract

Cílem této práce je návrh generátorů řídicích impulzů pro fázově řízené měniče, které budou určeny pro výuku v laboratoři. Praktická část je věnována zejména realizaci desky plošných spojů pro mikroprocesor řady PIC32MZ a programovému vybavení generátoru. Důležitá součást je sériová komunikace mezi generátory a jejich spojení přes standard RS485. Důraz je kladen na odolnost komunikace proti rušení. Dále je navržen ochranný obvod dodaného koncového obvodu, který je simulován a jeho funkce je následně ověřena. Teoretický úvod je zaměřen na složitější tyristorové měniče. Jsou vysvětleny vlastnosti a řízení dvanáctipulzního usměrňovače v různých zapojeních a třífázového střídavého měniče napětí. Také jsou uvedeny použité způsoby synchronizace na síťové napětí a synchronizační obvod. Funkce generátoru je v závěru ověřena na podporovaných tyristorových měničích. Odolnost synchronizace generátoru proti rušení v síti je také otestována. Navíc je k diplomové práci přiložen návod k použití generátorů. Přidány jsou informace a přílohy, jako je například cena generátoru, mechanické části a seznam použitých komponent.

The object of this thesis is to design pulse triggering generators for phase controlled converters which will be used for education purposes in a laboratory. The practical part mainly deals with the printed circuit board design for the PIC32MZ series microprocessor and its software. An important component is the serial communication between the generators and their connection over the RS485 standard. The main emphasis is put on its noise immunity. Then, the protection circuit of a supplied output stage is designed, simulated and afterwards its function is verified. The theoretical introduction is focused on more complex thyristor converters. The features and the triggering of twelve-pulse rectifiers in various topologies and the three-phase AC voltage controller are explained. Also, applied methods of the line voltage synchronization and its circuit are described. At the end, the generator operation is verified on the supported thyristor converters. The generator synchronization immunity against supply voltage disturbances is also tested. Moreover, the instruction manual for the generators is included. Other information and appendices included are for example the cost of one unit, mechanical parts and a bill of materials.