Параллельный инвертор тока.

Силовая схема: содержит входную индуктивность L_d равную бесконечности, кроме того сделаем допущение, что тиристоры идеальны, во включенном состоянии R_ТИР=0, а также считаем, что напряжение и ток нагрузки вследствие установки фильтров (которые на рис. Не показаны) изменяются по синусоидальному закону, это допущение позволяет использовать векторные диаграммы для анализа работы инвертора. Кроме входной индуктивности силовая схема содержит 4 рабочих тиристора, в диагональ переменного тока подключено сопротивление нагрузки, а параллельно ей конденсатор, который служит для коммутации. Сопротивление нагрузки может содержать и индуктивность, но эта индуктивность должна быть полностью скомпенсирована реактивным сопротивлением коммутирующего конденсатора, в целом цепь нагрузки должна иметь емкостный характер.

В положительном полупериоде включаем тиристоры VS1, VS4, они находятся под действием прямого напряжения и включается, ток I_d=const начинает протекать через цепь нагрузки инвертора, то есть i_и=I_d по величине. За время протекания тока коммутирующий конденсатор заряжается этим током и его полярность +à-. В следующем полупериоде включаются тиристоры VS2,VS3, при этом образуется два контура для разряда коммутирующего конденсатора:

1) Через тиристор VS1 и тиристор VS2.

2) Через тиристор VS3 и тиристор VS4.

Коммутирующие токи i_K1, i_K2 будут выключать ранее работающие тиристоры и включать вступающие в работу тиристоры. Как только в обоих контурах сопротивление будет равно нулю, тиристоры выключаются. Ток инвертора скачком меняет свое направление на противоположное. К концу отрицательного полупериода коммутирующий конденсатор опять перезарядиться током, который потребляется из сети и полярность напряжения на конденсаторе смениться на противоположную. И в момент следующего положительного полупериода, коммутирующие токи изменят свое направление на противоположное и переключат ключи. В цепи нагрузки имеется фильтр, выделяющий 1-ую гармонику тока, см рисунок выше. При емкостном характере нагрузки напряжение отстает от тока на какой-то угол. Чтобы убедиться, что в конце положительного полупериода тиристоры VS1 и VS4 надежно выключатся построим диаграмму изменения напряжения. Пока тиристор VS1 был включен, то U_VS1=0.

Из диаграммы видно что после выключения вентиля к нему прикладывается отрицательное напряжение для восстановления запирающих свойств (угол d - угол восстановления запирающих свойств тиристоров).

Угол сдвига между током и напряжением инвертора принято называть углом опережения: b

Для надежной работы инвертора необходимо, чтобы угол восстановления запирающих свойств d=b был больше или равен wt_В.З.С – наступает режим опрокидывания или срыва инвертора, а данный режим является аварийным.