Трехфазный параллельный АИТ.

Он выполняется по принципу однофазного и содержит трехфазный инверторный мост на тиристорах VS1-VS6 с дросселем L_d во входной цепи (рисунок 1.6). Нагрузка включена в треугольник . Конденсаторы С_А, С_В, С_С подключены параллельно нагрузке. Нагрузка и конденсаторы могут соединяться и в звезду. Длительность проводящего состояния каждого тиристора составляет ψ=120°. При этом в любой момент времени открыты два тиристора, относящиеся к разным фазам. Чередование совместимости работы тиристоров подчиняется следующей последовательности: 12, 23, 34, 45, 56, 61, 12,…(рисунок 1.6б). Отпирание тиристоров производится короткими импульсами в момент начала их интервалов проводимости. Запирание каждого тиристора производится с помощью конденсатора, подключенного к его фазе, и совпадает по времени с отпиранием тиристора, относящегося к общей группе. В момент времени t=0 открыты тиристоры VS1 и VS6. Ток протекает по цепи (+,L_d, VS6, т.В, Z_A, т.A, VS1, - ), конденсатор С_А заряжается, отрицательное напряжение U_AB растет, т.к. Z_A включена на полное напряжение сети Е. Кроме того, ток течет по цепи (+,L_d, т.В, Z_В, Z_С, т.А, VS1, -). Напряжение U_BC уменьшается, т.к. до этого Z_В была включена на полное напряжение сети Е , а напряжение U_CA возрастет , т.к. до этого момента было отрицательным. В момент времени t=60°, открывается тиристор VS2, прикладывая к VS6 обратное напряжение. Аналогичные процессы происходят через каждые 60°.

Если принять L_d=∞, то во входной цепи инвертора будет протекать постоянный ток i_d= I_d. Ток I_d проводящими тиристорами преобразуется в переменный ток инвертора i_и, характеризующий здесь фазные токи i_А, i_В, i_С. Фазные токи сдвинуты относительно друг друга по фазе на 120° и имеют вид импульсов длительностью в 120° и с паузой в 60°. Действующее значение их первой гармоники определяется соотношением :

(1.16)

Кривые выходного напряжения инвертора U_AB, U_BC, U_CA составляются на периоде из шести участков, характеризующих перезаряды конденсаторов С_А, С_В, С_С, причём каждый из участков кривых формируется при проводимости двух соответствующих тиристоров. Приближение к синусоиде кривых напряжения здесь выше, чем в однофазных схемах.

Вид кривой напряжения на каждом тиристоре на этапе закрытого состояния определяется напряжением конденсаторов, подключаемых параллельно ему проводящими тиристорами общей группы. Так, для тиристора VS1 в интервале 120°-240° , когда проводит тиристор VS3, кривая U_VS1 определяется напряжением конденсатора С_А (U_АВ), а в интервале 240°-360°, когда открыт VS5 – напряжением конденсатора С_С (U_АС).

При использовании метода основной гармоники и векторных диаграмм, расчет трехфазного мостового инвертора проводят по его фазному напряжению в предположении, что нагрузка и конденсаторы соединены звездой (рис. 1.7). При включении Z_н и С треугольником их надо пересчитать в звезду. Соотношения (1.2)..(1.7) с учетом (1.16) действительны и для трехфазного инвертора. Остальные соотношения получают из уравнения баланса мощностей по аналогии с (1.8). Для трехфазного АИТ имеем:

, (1.17)

где U_нф – фазное напряжение нагрузки.

К соотношениям (1.10) и (1.11) приходим после подстановки в (1.17) выражения (1.16). Коэффициент . С учетом этого коэффициента, а также , выходные характеристики на рис. 1.7 действительны и для трехфазного параллельного АИТ.