(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 [ 147 ] 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

димости тиристоров. Для простоты способы формирования рассматриваются без учета процессов, протекающих во вспомогательных цепях принудительной коммутации и занимающих существенно меньшую часть периода выходного напряжения. В связи с указанным узлы принудительной коммутации, предназначенные для запирания однооперационных тиристоров, на рис. 8.2 не показаны. Такой подход позволяет отразить сущность процессов формирования (а также регулирования) выходного напряжения, общих как для транзисторных инверторов, так и для инверторов на одно- и двухоперационных тиристорах. Влияние коммутационных узлов в АЙН учитывается в § 8.4.

Формирование кривой выходного напряжения инвертора в виде импульсов чередующейся полярности и одинаковой длительности

Формирование кривой в (рис. 8.3, б) требует поочередного отпирания накрест лежащих тиристоров Tf, Т2 и Тъ, Тц (см. рис. 8.2), так что каждый из них открыт в течение iji = 180° (рис. 8.3, а). В установившемся режиме кривая тока ig активно-индуктивной нагрузки симметрична и состоит из участков экспонент с постоянной времени т = LH/Ra.

На интервале 90-0Х проводят ток тиристоры Т3, Т4. На-

\пряжение на нагрузке равно Е и имеет полярность, указанную на рис. 8.2 без скобок. В момент времени 0Х тиристоры Т9, Tt запираются, а тиристоры Тi, Т2 отпираются. За счет наличия индуктивности в цепи нагрузки ток in под действием э. д. с. самоиндукции сохраняет на интервале bt-&2 (после переключения тиристоров) прежнее направление. Поскольку тиристоры Т3, Tt заперты, а тиристоры 7\, Т2 в таком направлении (см. рис. 8.2) Проводить ток не могут, ток Нагрузки на этом интервале проводят диоды Ди Д2. Отпи-


Рис. 8.3. Временные диаграммы, иллюстрирующие принцип формирования кривой выходного напряжения однофазного мостового АИН в виде импульсов чередующейся полярности и одинаковой длительности



ранием диодов вызывается изменение полярности выходного напрял жения на нагрузке. Энергия, запасенная в индуктивности LH на преГ дыдущем этапе работы схемы, отдается в цепь источника питания и нагрузки. Таким образом, роль обратных диодов сводится к пр0-. пусканию реактивного тока нагрузки после переключения тиристоровТ

В момент времени Ь2 ток ia становится равным нулю, диоды Д Д2 переводятся в непроводящее состояние (рис. 8.3, б, г). Поскольку на тиристорах Т и Т2 управляющие импульсы поддерживаются ,в течение ij> == 180е, эти тиристоры с момента времени &2 подключают нагрузку к источнику питания. Ток в нагрузке после перехода через нуль изменяет направление. Совпадение после момента времени знаков напряжения ин и тока iK означает, что нагрузка потребляет энергию от источника питания.

В момент времени ft3 происходит очередное переключение тиристоров, связанное с запиранием тиристоров Тt, Т2 и отпиранием тиристоров Т3, Г4. Процессы протекают аналогично. На интервале ®з - 4 ток активно-индуктивной нагрузки проводят диоды Да,Д^ а на интервале &4 - &5 - тиристоры Та, Г4. В последующем процессы в схеме повторяются. Кривые токов, протекающих через тиристоры и диоды инвертора, показаны на рис. 8.3, в-е.

Рассмотрим гармонический состав кривой выходного напряжения инвертора (рис. 8.3, б). Разложение кривой напряжения ии в ряд Фурье дает

\Е I 1 1 uB (u>0 = - I sin Ш ~\--sin 3i ? -j--sin ЧЬЫ + + . 4

3 5 ;-feg

-f -sinvcofV (8.1

Его первая гармоника uH{i) (Ш) =-sin Ы имеет амплитуду

к

ИвшП) = - Е = \ ,27Е и действующее значение ; -

U* (1) = ~~ Е = 0,9Е.

Из выражения (8.1) следует, что 3-я гармоника составляет 33,3%!, 5-я - 20% и 7-я - 14,3% от основной. Для выделения на нагрузке первой гармонической выходное напряжение инвертора подвергают фильтрации путем установки между инвертором и нагрузкой фильтров, г-

При рассмотренной форме кривой выходного напряжения рег|* лирование его величины (например, действующего значения первой, гармоники) возможно лишь путем изменения напряжения Е. э*5

Широтно-импульсный способ формирования и регулирования.3?

выходного напряжения инвертора : *

При широтно-импульсном способе формирования и регулирований (ШИР) кривая выходного напряжения состоит в течение периода Щ



К импульсов длительностью 1И (рис. 8.4) при /<72 однополярных импульсах в каждой из его полуволн (здесь К = 2, 4, 6, ...). Путем изменения длительности импульсов осуществляют регулирование выходного напряжения, в частности действующего значения его первой гармоники. Рассмотрим сначала более простые случаи, когда К = 2.

ШИР с зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения. Этот вид ШИР осуществляется изменением длительности открытого состояния тиристоров (> от 0 до 180°. Процессы, протекающие в схеме инвертора (см. рис. 8.2) с рассматриваемым режимом управления тиристорами, иллюстрируют временные диаграммы рис. 8.5, а-д. Его особенностью по сравнению с предыдущим режимом является наличие интервалов 6 = шТ/2 - ф, в течение которых все тиристоры инвертора заперты. Поведение схемы на указанных интервалах сле-

! шг Щ


Е

А }-3

1 i/-

III!

hi К.

Рис. 8.4. Пример формы кривой выходного напряжения АИН при широтно-им-пульсном регулировании

Рис. 8.5. Временные диаграммы однофазного мостового АИН при ШИР с зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения

дует рассмотреть более детально, поскольку на интервалах проводимости тиристоров cjj процессы в схеме протекают так же, как и в предыдущем случае.

Рассмотрим процессы, протекающие в инверторе, например, по окончании интервала Ьг - &2 (рис. 8.5, в, г) проводимости тиристоров Т3, Г4. Контур протекания тока на этом интервале показан на рис. 8.2 сплошной линией. По окончании указанного интервала все тиристоры находятся в запертом состоянии. Однако из-за накопленной в индуктивности нагрузки энергии ток iH прекратиться не может. Контур протекания тока (на рис. 8.2 показан пунктиром) создается Диодами Дь Д2, которые отпираются после запирания тиристоров з. 7,4. В результате отпирания этих диодов с момента времени Фг к нагрузке прикладывается напряжение Е противоположной полярности. Энергия, запасенная в индуктивности, отдается в источник питания и нагрузку а ток ia уменьшается по экспоненциальному



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 [ 147 ] 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.