| Abstract | U okviru ovog završnog rada analizirali smo način projektiranja poluvodičkog energetskog pretvarača sa stanovišta sigurnosti u radu za okoliš i osoblje koje rukuje njime. Kroz poglavlje o mjerama za zaštitu od opasnosti dane su smjernice što treba odrediti za pojedine komponente pretvarača, poput maksimalnih struja i napona, te struja kratkog spoja. Objašnjeni su načini nastanka pojedinih kvarova te njihove posljedice. Prikazan je utjecaj vrijednosti napona napajanja na vrstu izolacije, te potrebne razmake dostupnih vodljivih dijelova od dijelova pretvarača pod naponom.Kao jedna od opasnosti pri servisiranju pretvarača navedeno je i pražnjenje kondenzatora u istosmjernom međukrugu. Njih treba u određenom vremenskom roku, nakon isključenja glavnog napajanja, isprazniti od preostalog naboja, odnosno treba im sniziti napon na odgovarajuće vrijednosti. Definirane su vrijednosti iznosa temperatura za određene komponente pretvarača, kao i zahtjevi na kućište sa stanovišta termalnih naprezanja. Zatim je kroz poglavlje o načinu testiranja opisano na koji način se vrše ispitivanja i daju rezultati ovisno o tome o kojem je testu riječ. Prilikom mehaničkih testiranja, mjere se zračne i površinske udaljenosti, ispituje se mogućnost prodora stranih tijela u kućište i izdržljivost kućišta na razne deformacije. Kroz električna ispitivanja, impulsnim naponima su se ispitivale izdržljivosti izolacijskih materijala te predviđenih udaljenosti, te ispitivanja izmjeničnim ili istosmjernim naponom kao alternativom. Također se utvrđivalo i postojanje galvanske veze na krugovima za izjednačavanje potencijala. Utvrdili su se načini ispitivanja jako opasnih stanja, kao što su kratki spojevi, preopterećenja, ispad jedne od faza i slično. Zbog nedovršenosti predviđene verzije pretvarača i neadekvatne laboratorijske opreme gore navedena ispitivanje nisu provedena. Iz tog razloga smo drugi pretvarač slične topologije i parametara pustili u pogon, opteretili prvo malim, zatim opterećenjem koje uzrokuje nazivnu struju pretvarača tijekom kojeg vremena je mjerena temperatura IGBT mosta. Za sve radne točke su snimljeni odzivi napona i struja mreže i pretvarača. |
| Abstract (english) | In this work, we analyzed the method of designing a power semiconductor converter from a safety standpoint at work environment and the personnel who handle it. The chapter on hazard protection measures provides guidelines on what to determine for individual converter components, such as maximum currents and voltages, also the short-circuit currents. The ways of occurrence of the individual failures and their consequences are explained. The influence of the supply voltage value on the type of insulation is shown, as well as the required distances of available conductive parts from the live parts of the converter. As one of many hazards during the service time, the capacitor discharge is listed. They should be discharged from the remaining charge within a certain period of time, after the main power supply has been switched off, ie the voltage should be reduced to appropriate values. The values of the temperature for certain converter components are defined, as well as the requirements for the housing from a thermal stresses point. Through the chapter on the methods of testing, it is described how the test are performed and the results are given depending on test. During mechanical testing, clearance and creepage distance are measured, the possibility of foreign bodies penetrating the housing and the resistance of the housing to various deformations are examined. Through electrical tests, pulse voltages were used to test the durability of insulating materials and the predicted distances, also the tests with alternating and direct voltages are examined as an alternative. The existence of a galvanic connection on the equipotential bonding circuits was also determined. Methods for testing very dangerous conditions, such as short circuits, overloads, failure of one of the phases and the like, have been identified. Due to incompleteness of the planned version of the converter and inadequate laboratory equipment, the above-mentioned tests were not performed. For this reason, we put another converter of similar topology and parameters into operation, loaded first with small, then with a load that causes the rated current of the converter. During rated current time we measured temperature of IGBT bridge. Mains supply and converter voltages and currents responses were recorded. |
