Головна

Автономні інвертори струму

  1.  автономні інвертори
  2.  Автономні інвертори напруги
  3.  Автономні інвертори напруги з багаторазової комутацією в одному періоді
  4.  автономні випробування
  5.  автономні системи
  6.  Автономні фотоелектричні системи (АФС)

Автономний інвертор струму являє собою перетворювач енергії постійного струму в енергію змінного струму, джерело живлення, на вході якого володіє великим індуктивним внутрішнім опором, обеcпечівающім сталість споживаного струму.

Схема однофазного інвертора на незапіраемих тиристорах з паралельним коммутирующим конденсатором наведена на рис. 4.1а.

У цій схемі примусове виключення тиристорів здійснюється попередньо зарядженим конденсатором С. конденсатор С заряджається через відкритий тиристор VS1 і другу половину первинної обмотки вихідного трансформатора. Коли відмикається тиристор VS2 напруга на конденсаторі забезпечує зворотне напруга на запираемом тиристоре VS1. Інтервал існування цієї напруги на VS1 повинен бути не менше часу вимикання тиристора (рис. 4.1б).

дросель L ланцюга постійного струму має досить велику індуктивність, щоб пульсації підводиться постійного струму були незначними. Тому струми тиристорів VS1 и VS2 мають прямокутну форму. Струм активно-індуктивного навантаження має плавну зміну, і різницю струмів тиристора і навантаження компенсується струмом конденсатора. Конденсатор заряджається на інтервалі, коли струм тиристора перевищує струм навантаження, і розряджається, якщо струм навантаження перевищує струм джерела. В результаті конденсатор перезаряджається двічі за період вихідної напруги. Напруга конденсатора накладається на е.р.с. джерела Е, І напруга на виході інвертора містить постійну складову Е і змінну складову, яка визначається напругою на конденсаторі. Напруга на вході має значні пульсації, що зростають із зменшенням ємності конденсатора С при незмінних параметрах RL-навантаження.

Мостова схема інвертора струму наведена на рис 4.2а.

Вона включає в себе міст тиристорів VS1-VS4, Комутуючі конденсатори C1, C2, Що відтинають діоди VD1-VD4 и RL-навантаження. Тиристори управляються попарно (VS1, VS2 и VS3, VS4) Із зсувом по фазі на 1800. Комутуючі конденсатори виконують функцію джерел напруги, що прикладається в зворотному напрямку до тиристорам під час вимикання, і забезпечують обмін реактивної енергією з індуктивністю навантаження.

на інтервалі  включені тиристори VS1 и VS2. Струм навантаження постійний, замикається по колу: VS1 - VD1 - Lн - Rн - VD2 - VS2. конденсатори З 1 и С2 заряджені так, як вказано на рис. 4.2б без дужок.

В момент  включаються тиристори VS3 и VS4. Під дією напруги конденсаторів З 1 и С2 відбувається миттєве перемикання струму навантаження з тиристорів VS1, VS2 на тиристори VS3, VS4. Струм навантаження замикається по колу: VS3 - C1 - VD1 - Lн - Rн - VD2 - C2 - VS4. Напруга на конденсаторах З 1, С2 змінюється лінійно в процесі перезарядження постійним струмом навантаження. В момент  конденсатори розряджені, зворотна напруга, прикладена до тиристорам VS1 и VS2, Дорівнює нулю. інтервал  повинен бути достатнім для відновлення тиристорами захисних властивостей. В момент  напруга на конденсаторах дорівнює напрузі на навантаженні  і має полярність, вказану в дужках (рис. 4.2б). Подальше підвищення напруги призводить до зміщення діодів VD3, VD4 в прямому напрямку і починається другий ступінь комутації, що супроводжується зміною напрямку струму в навантаженні. Струм джерела перерозподіляється між навантаженням і конденсаторами, додатково заряджаючи їх і викликаючи зміну струму навантаження. струм діодів VD3, VD4 збільшується до I, а VD1, VD2 зменшується до нуля. У цей момент комутація інвертора закінчується.

Завдяки відтинає диодам конденсатори C1, C2 виявляються "відокремленими" від навантаження на інтервалі між комутаціями і не беруть участь в енергообміну процесі. Обмін енергією між навантаженням і конденсаторами відбувається на інтервалі комутації. Ємність конденсаторів повинна бути достатньою для забезпечення необхідного часу для запранія тиристорів. Ємність конденсаторів також визначає значення напруги, до якого вони заряджаються.

Схема трифазного мостового інвертора струму наведена на рис. 4.3а.

Принцип дії і схемні рішення аналогічні однофаз АИТ. Особливістю є те, що в процесі комутації конденсатори C1, C3, C5 и C2, C4, C6 включені в контур струму у вигляді двох паралельних гілок (один конденсатор і два послідовних конденсатора).

У межкоммутаціонний інтервал перед комутацією тиристора VS3 включені тиристори VS1 и VS2. Струм навантаження замикається через VS1, VD1, фази а и с, VD2, VS2. конденсатори З 1, C5 заряджені, конденсатор С3 розряджений. після включення VS3 конденсатор З 1 підключається паралельно VS1 і замикає його зворотною напругою. Струм навантаження перекладається в ланцюг VS3. струм тиристора VS3, рівний I, Розділяється в стосунках 2/3 і 1/3 між конденсатором C1 и C3, C5. конденсатор C1 розряджається постійним струмом  . При цьому струм через відтинає діод VD3 не протікає до тих пір, поки напруга UC1 не стане нижче значення  . При подальшому зменшенні UC1 діод VD3 відкривається і його струм наростає від нуля до I, А струм діода VD1 зменшується до нуля. При цьому струм фази a переходить в фазу b.

Наступна комутація відбувається при включенні тиристора VS4 і аналогічні процеси відбуваються в групі конденсаторів C2, C4, C6. В результаті цієї комутації струм переходить з фази с в фазу а у зворотньому напрямку.

Трифазні АИТ знаходять застосування в безколекторним електроприводі.

 




 Основні завдання перетворювальної техніки |  Силові напівпровідникові діоди |  тиристори |  Повністю керовані GTO-тиристори |  біполярні транзистори |  польові транзистори |  Біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT) |  Застосування потужних напівпровідникових ключів в силових схемах |  Випрямлячі |  Нульові схеми випрямлячів |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати