(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

закону. В момент времени &3 ток ia становится равным нулю, диодЛ Дь Д2 запираются (рис. 8.5, д) и напряжение иа = 0. Пауза в кри* вой напряжения ин продолжается до момента времени &4 отпираниз тиристоров Ту, Г2. С момента времени Ь4 процессы в схеме обусловь лены приложением к нагрузке напряжения с полярностью, указанно! на рис. 8.2 в скобках, и нарастанием по экспоненциальному закону тока iH (рис. 8.5, б, в). !j

Аналогично протекают процессы в схеме и после запирания ти] ристоров Ту, Т2. Вследствие проводимости обратных диодов (npj запертых тиристорах) на интервалах 6 на нагрузке возникают др полнительные импульсы (рис. 8.5, б), что приводит к нежелательном] увеличению действующего значения выходного Напряжения инвер^ тора. Требуемая на интервалах 6 пауза в выходном напряжении за* нимает лишь их незначительную часть.

Нежелательность явления усугубляется тем, что длительности дополнительных импульсов зависит от постоянной времени т = - La/Ra. В условиях возможного на практике изменения параметре© нагрузки La, RH длительность этих импульсов также будет изменяться, что создает зависимость выходного напряжения (действующего! значения всего напряжения или его первой гармоники) инвертора^ от параметров нагрузки. Возможен случай, когда с увеличением по! стояиной времени т ток ig не успевает достигнуть нулевого значения в пределах интервала В (пунктирная кривая на рис. 8.5, в). Тогда дополнительные импульсы целиком занимают интервалы 6 и паузы в кривой ип (0 отсутствуют. Форма кривой выходного напряжения ujt) получается такой же, как у нерегулируемого инвертора (см. рис. 8.3, б). Увеличение угла ф (уменьшение угла (3) при этом не приводит к регулированию напряжения и тока нагрузки.

ШИР с не зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения. Независимость от параметров нагрузки формы кривой выходного напряжения и сохранение в ней требуемой при регулировании паузы (J достигаются, если на интервалах 6 обеспечить одновременную проводимость двух тиристоров, относящихся к общей группе (катодной или анодной) инверторного моста: Ту, Та или Т2, Т4 (см. рис. 8.2). При этом на указанных интервалах на* грузка замыкается накоротко через шины + или - источника питания и напряжение на нагрузке равно нулю.

Временные диаграммы, характеризующие широтно-импульсный способ регулирования выходного напряжения инвертора с таким режимом управления тиристорами при К = 2, приведены на рис. 8.6, а-е. Режиму управления (рис. 8.6, а) соответствует длительность интервала проводимости каждого тиристора <] = 180°. Тиристоры полумостов, к которым подключены выводы нагрузки (Tv Т4 и Т2, Та), переключаются в той же последовательности, что и в нерегулируемом инверторе (см. рис. 8.3, а): открытому состоянию одного тиристора соответствует закрытое состояние другого тиристора. Отличие заключается в создании фазового сдвига на угол а в последовательности переключений тиристоров обоих полумостов. Тем самым на интервалах р = <> - а осуществляется одновременная



проводимость то тиристоров Т2, Тц (интервал &2-®8 на рис. 8.6, а, б), то тиристоров Tiy Ts (интервал &5 - 06). Интервал 6 определяет паузу в кривой выходного напряжения. Интервал а характеризуется открытым состоянием одной из пар накрест лежащих тиристоров и определяет длительность импульсов в кривой выходного напряжения.

Характер происходящих в инверторе процессов отличается от рассмотренных режимов лишь на интервалах 6. Здесь процессы обусловливаются замыканием тока актив-Ф -г но-индуктивной нагрузки через остав-

шиеся в проводящем состоянии тиристор и диод, подключенные к общей питающей шине и образующие для нагрузки короткозамкнутый контур. Так, на интервале %2-ток проводят тиристор Т4 и диод Д2, а на интервале %ъ - &6 - тиристор Т\ и диод Да. Кривые токов тиристоров и диодов показаны на рис. 8.6, в-е.


0,6,

Ofi 0,33

О 30 ВО 30 720 750 а'

Рис. 8.6. Временные диаграм- Рис. 8.7. Кривые, характери-

мы однофазного мостового зующие относительный гармо-

АИН прн ШИР с не завися- ническии состав выходного на-

щей от параметров нагрузки пряжения АИН с ШИР в со-

формой кривой выходного на- ответствии с рис. 8.6, б

пряжения

АИН при рассматриваемой форме кривой выходного напряжения Позволяет осуществлять его регулирование в диапазоне от нуля до Наибольшего значения изменением угла а от 0 до 180°. Наибольшему значению выходного напряжения соответствует кривая u (t) на рис. 8.3, б. На рис. 8.7 приведены кривые, характеризующие относительный гармонический состав выходного напряжения инвертора При регулировании. Изменение амплитуд гармонических подчиняется зависимости

(8.2)

Vm, = - sin va/2,

где v = 1, 3, 5, 7, 9,... - номера гармоник.



Как видно из рис. 8.7, в кривой выходного напряжения при р~,. гулировании имеется довольно значительное содержание наинизще, 3-й гармоники, наиболее трудно подвергаемой фильтрации. Для улуч* шения гармонического состава целесообразно переходить к ШИР числом импульсов на протяжении периода /< > 2 (например, К = 8--

ОЛ 0,33

о

А

т

.--

10 20 30 40 а


Рис. 8.8. Кривые, характеризующие относительный гармонический состав выходного напряжения АИН с ШИР при К = 8

Рис. 8.9. Кривые выходного напряжения АИН при однополяр-ной (а) и двуполярной (б) ШИМ

см. рис. 8.4). Для получения формы кривой с /С> 2 интервал ф = = 180° разбивают на К/2 интервалов, в которых производят переключение используемых в инверторе ключевых элементов (тиристоров или транзисторов). При этом уг°л сс (длительность выходных импульсов) изменяется в диапазоне от 0 до 2 С 180°. На рис. 8.8 приведены кривые, характеризующие относительный гармонический состав выходного напряжения (см. рис- 8.4) при регулировании.

Формирование кривой выходного напряжения инвертора * с уменьшенным содержанием гармонических 4

Содержание гармонических может быть существенно снижено при использовании широтно-импульсной модуляции (ШИМ), нр.й которой кривая выходного напряжения инвертора формируется виде импульсов, промодулированных по синусоидальному законд. (рис. 8.9, а). Применение ШИМ обеспечивает преимущественное* cjj; держание в кривой выходного напряжения основной гармоники шйк и минимальное содержание высших гармонических с близкими* основной гармонике частотами (в частности, 3-й, 5-й и 7-й), хотя rajk моники с более высокими частотами могут быть значительны. тйВ* эти гармонические могут быть легко отфильтрованы с помощью проЙ тейших фильтров, устанавливаемых перед нагрузкой. Регулирований выходного напряжения (действующего значения его первой гармоний



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.