Однофазный параллельный инвертор тока.

Автономные инверторы тока (АИТ).

Однофазный параллельный инвертор тока.

Рассмотрим схему однофазного мостового АИТ (рисунок 1.1). В нее входит инверсный мост на тиристорах VS1-VS4, в диагональ которого включена нагрузка активно-индуктивного характера Z_н, а параллельно ей конденсатор С. В цепи постоянного тока расположен дроссель L_d с достаточно большой индуктивностью. Кривая выходного напряжения формируется путем периодического перезаряда конденсатора С в цепи с источником питания Е и дросселем L_d при очередном открывании накрест лежащих тиристоров инвертора. Конденсатор С, характер изменения напряжения которого определяет U_н, осуществляет запирание проводившей пары тиристоров при отпирании другой пары. Рассмотрим работу схемы с использованием диаграмм установившегося режима работы.

Предположим, что к моменту времени , где ω – выходная частота инвертора, проводят тиристоры VS1 и VS2. К этому моменту времени напряжение на конденсаторе имеет полярность без скобок. В момент времени подачей импульсов управления открываются тиристоры VS3 и VS4. В результате конденсатор С подключается параллельно VS1 и VS2 . Под действием встречного тока конденсатора, токи тиристоров VS1и VS2 быстро спадают до нуля и к ним прикладывается обратное напряжение, определяемое напряжением конденсатора. Тиристоры VS1 и VS2 переводятся в непроводящее состояние. Длительность действия обратного напряжения на тиристорах или время, предоставляемое им для восстановления запирающих свойств, характеризуется интервалом, в течение которого напряжение на конденсаторе уменьшается до нуля (рисунок 1.1.в) в процессе перезаряда по цепи: E - L_d – VS3 – C – VS4. Указанная длительность определяется углом Аналогично осуществляется запирание тиристоров VS3 и VS4 при отпирании VS1и VS2 .

Перемене напряжение на нагрузке состоит из участков экспонент перезаряда конденсатора (рисунок 1.1.в). Ток i_d (рисунок 1.1.г) потребляемый от источника питания, благодаря большой индуктивности дросселя L_d достаточно хорошо сглажен и имеет малые пульсации. Этот ток поочередно протекает через тиристоры VS1, VS2 и VS3, VS4, определяя вид их анодных токов (рисунок 1.1.д, 1.1.е), а также вид кривой тока инвертора i_н (рисунок 1.1.ж), равного сумме токов нагрузки i_н и конденсатора i_с.

При отпирании каждой пары тиристоров, конденсатор подключается минусом к т.”а”, а плюсом к т.”б”, что определяет характер кривой U_аб (рисунок 1.1.и) Напряжение на дросселе L_d равно разности U_аб – Е (рисунок 1.1.к). Если пренебречь активным сопротивлением обмотки дросселя, то его напряжение будет определяться только переменной составляющей. Из этого следует, что постоянная составляющая напряжения U_аб равна Е. В свою очередь это означает, что среднее напряжение на конденсаторе (нагрузке) в течение полупериода так же равно Е.