Model przetwornicy częstotliwości z obciążeniem transformatorwym

Niniejsza praca stanowi prezentację kompleksowego projektu falownika trójfazowego
obciążonego transformatorem. Praca zawiera opis budowy, analizę problemową, projekt, a
także dokładny opis konstrukcji oraz testów gotowego urządzenia.
Zbudowany falownik ma posłużyć jako model urządzenia służącego do dostarczania mocy do
uzwojeń transformatora, celem jego podgrzania i wysuszenia. Wstęp niniejszej pracy opisuje
przetwornicę, stosowaną w przemyśle transformatorowym, produkowaną przez firmę
A-Tech-Trans, z którą autor współpracował. Zaprojektowany model posłużył do zbadania
sterowania falownika poprzez modulację szerokości impulsów sterujących PWM, jako
metody innej niż ma to miejsce w przypadku urządzenia A-T-T. Regulacja współczynnika
wypełniania oraz częstotliwości odbywała się przy użyciu mikrokontrolera z rodziny AVR.
Pomiary skonstruowanego prototypu przeprowadzone zostały pod kątem skuteczności
dostarczania mocy czynnej do obciążenia w postaci transformatora trójfazowego, w
zależności od częstotliwości sygnałów wyjściowych falownika oraz wartości współczynnika
wypełnienia impulsów sterujących tranzystorami w mostku trójfazowym, stanowiącym
element wykonawczy projektowanego urządzenia.
Kompleksowe wnioski pozwoliły w znacznym stopniu określić zalety i wady płynące z
zastosowania sterowania przy użyciu PWM. Możliwości rozwoju zaprojektowanego układu
umożliwią jego łatwą rozbudowę w ramach realizacji kolejnych pracach naukowych autora.

This work presents a complete project of an inverter with transformer load. The project
consists of an initial analysis of problems, circuit design, detailed description of the inverter
construction and final tests of the finished device operation.
The inverter built acts as a model of a device used for supplying power to the windings of the
transformer, which provide heating and drying to the windings. Introduction to this paper
describes the converter, used in the transformer industry, manufactured by the A-Tech-Trans
company, where the author practiced. The model designed was used to investigate the control
of the inverter using pulse width modulation (PWM), a control method different than the one
used on A-T-T’s converters. An AVR-family microcontroller provides adjustment of duty
factor and frequency of PWM driving signals.
The measurements with the built inverter model were conducted to examine the efficiency of
supplying the load transformer with the active power needed for heating. The influence of the
inverter’s output voltage waveforms’ frequency and duty factor on the heating efficiency was
determined.
Complex conclusions allowed to determine the advantages and disadvantages resulting from
the PWM control in the considered industrial application. Flexibility of the designed inverter
circuit allows its expansion in author’s subsequent academic work.