Последовательный АИР со встречными диодами.
В первоначальной схеме последовательного АИР, условия для запирания проводящих тиристоров создаются на этапе токовых пауз в кривой iH(t). С увеличением частоты, относительная продолжительность токовых пауз возрастает, и они занимают значительную часть периода iH(t). С ростом частоты, мощность отдаваемая в нагрузку уменьшается, а форма кривой iH(t) значительно отличается от синусоиды. Для улучшения показателей инвертора, при переходе в область повышенных частот от 2…3 до 5…10 КГц исходную схему дополняют обратными диодами. Дроссель L вводят при малой величине LH, когда конденсатор Cпар отсутствует, либо при большей величине LH при наличии компенсирующего конденсатора. Особенностью процессов, протекающих в схеме, является то, что каждый такт отпирания накрест лежащих тиристоров сопровождается формированием 2-х полуволн кривой тока нагрузки. Первая полуволна обуславливается колебательным характером процесса перезаряда конденсатора от источника питания через открытые тиристоры, вторая- процессом обратного перезаряда конденсатора через шунтирующие его обратные диоды. За время формирования второй полуволны тока нагрузки создаются условия для восстановления запирающих свойств проводивших тиристоров: к тиристорам прикладывается обратное напряжение, равное падению напряжения на обратных диодах от протекания через них тока нагрузки.
В инверторе возможны два режима работы: прерывистого тока нагрузки и непрерывного тока. Режиму прерывистого тока отвечает соотношение частот wo>2w, где wo=2π/TO – собственная резонансная частота выходной цепи, а w=2π/T – выходная частота инвертора. Рассмотрим временные диаграммы для режима прерывистого тока (рисунок 2.11)
При отпирании в момент времени tO тиристоров VS3 и VS4 конденсатор C начинает заряжаться по цепи (+-VS4-C-ZH-L-VS3-), формируя в нагрузке полуволну тока iH. К моменту времени t1 ток iH и токи iVS3,4 уменьшается до нуля. За счет наличия в цепи перезаряда источника питания, напряжения на конденсаторе в момент времени t1 превышает напряжение E (полярность без скобок). Вследствие этого, с момента времени t1 наступает второй полупериод колебательного (обратного) перезаряда конденсатора по цепи с диодами VD3,VD4 (+C-VD4-E-VD3-L-ZH-C). Процесс продолжается на интервале t1÷t2, в течении которого энергия, накопленная на конденсаторе, отдается в цепь источника питания и нагрузку. К тиристорам VS3,VS4 прикладывается обратное напряжение, равное падению напряжения на диодах VD3,VD4 (0,8…1,5 В) от протекания через них тока нагрузки. К моменту времени t2, ток iH уменьшается до нуля, диоды VD3,VD4 закрываются. Напряжение на конденсаторе снижается до уровня UC<E и остается неизменным до отпирания следующей пары тиристоров. На интервале t2…t3 ток iH=0 и к тиристорам VS3,VS4 прикладывается напряжение в прямом направлении, равное полуразности напряжений источника питания и конденсатора. В момент времени t3 отпираются тиристоры VS1,VS2 и происходят аналогичные процессы перезаряда конденсатора: на интервале t3…t4 – с проводящими тиристорами VS1,VS2; на интервале t4…t5 с проводящими диодами VD1,VD2. При этом к тиристорам VS3,VS4 прикладывается в прямом направлении напряжение E. В последующем процессы в схеме повторяются.
Рассмотрим теперь временные диаграммы, характеризующие процессы в инверторе в режиме непрерывного тока (рисунок 2.12).
Режиму непрерывного тока соответствует соотношение собственной резонансной частоты выходной цепи и частоты следования управляющих импульсов при котором wo<2w, или TO>T/2. Очередное отпирание тиристоров осуществляется здесь до завершения перезаряда конденсатора в цепи с обратными диодами, в связи с чем кривые тока нагрузки и напряжения на конденсаторе, приближаются по форме к синусоиде. Необходимые условия для запирания тиристоров при окончании их интервала проводимости создаются в процессе формирования кривой тока нагрузки, когда ток проводят обратные диоды. Благодаря близкой к синусоиде форме кривой тока iH(t), а также лучшему использованию тиристоров по току – режим непрерывного тока нагрузки находит большое применение на практике.
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 1041;