(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

Действующее значение первой гармоники напряжения

2 YT

0.9Е.

(8.39)

Из кривой рис. 8.42, г находим связь среднего значения тока, потребляемого от источника питания, с действующим значением выходного тока инвертора /и:


2 У~2

(8.40) баланса ак-

Составим уравнение тивной мощности-.

Е1й = {/ / cos Фн . (8.41)

После подстановки выражения (8.40) в (8.41) находим связь действующего значения напряжения на нагрузке с действующим значением первой гармоники напряжения инвертора:

1 И

Ua=-E

cos<pH

я (П costpa

(8.42)

Поскольку напряжение инвертора принято синусоидальным и действующее значение £Уи(1) зависит только от напряжения £[см. выражение (8.39)1, реальную схему инвертора можно представить его схемой замещения с источником синусоидального напряжения (рис. 8.43). Схему замещения и соответствующую ей векторную диаграмму используют для расчета инвертора.

При расчете элементов L и С обычно являются заданными напряжение на нагрузке UH и параметры RB, LH, cosq>B. Векторную диаграмму АИР (рис. 8.44) строят следующим образом.

Откладывают вектор напряжения UB, на котором как на диаметре проводят окружность. Под углом Фн = arctg Ja. к вектору Ьв

проводят линию направления вектора £7H(i). Точка пересечения с окружностью определяет модуль вектора с/и(!).

Рис. 8.42. Идеализированные кривые напряжений и токов в резонансном инверторе

При

выходная цепь инвертора оказывается настроенной

в резонанс. Это означает равенство суммарного напряжения на индуктивных сопротивлениях напряжению на конденсаторе, находящемуся с ним в противофазе (рис. 8.44). Для модулей этих напряжений справедливо равенство



Ulh + Ul= Uc. (8.43)

От источника uH<i) (см. рис. 8.43) потребляется только активная мощность. Ток нагрузки г'н совпадает по фазе с напряжением икщ (см. рис. 8.42, б, в; 8.44) и определяется напряжением И(и и активным сопротивлением нагрузки:

н = К = (.) / Ra. (8.44)


Рис. 8.43. Схема замещения Рис. 8.44. Векторная диа-

АИР грамма АИР

Напряжение на нагрузке помимо (8.42) определяется также соотношением, получаемым из векторной диаграммы:

н = ]/VH (1) + (/н^н)2 (8.45)

Из условия баланса напряжений на реактивных элементах (8.43) находим связь их параметров:

(L + Lu) = 1 / С (8.46)

или

c=rW- (8-47)

При выборе параметров L и С исходят из значения добротности выходной цепи инвертора:

Q = ZC/#H, (8.48)

где Zc = v(L 4- LH)/C - характеристическое сопротивление выходной цепи.

Добротность Q в зависимости от мощности инвертора лежит в пределах от 2-5 до 10-12. На основании (8.47) и (8.48) находим расчетное соотношение для емкости конденсатора С:

С = ---. (8.49)



L = --Lu. (8.50)

Внешние характеристики АИР

Из векторной диаграммы рис. 8.44, а также из соотношения (8.42) следует, что при неизменном напряжении питания Е выходное напряжение АИР зависит только от значения coscpH. Уменьшение cos(p


Рис. 8.45. Внешние ха- Рис. 8.46. Векторная диаграм-

рактеристики АИР ма АИР в режиме короткого

замыкания

вызывает увеличение выходного напряжения инвертора (рис. 8.45). Спадающий характер реальных выходных характеристик при фиксированных значениях coscpH объясняется зависимостью Е = F(Id) источника питания (его внешней характеристикой), а также падениями напряжения на вентилях и активном сопротивлении дросселя.

Важной особенностью АИР (по сравнению с АИТ и АИН) является его работоспособность в режиме короткого замыкания нагрузки. Векторная диаграмма АИР в режиме короткого замыкания приведена на рис. 8.46, где UL - Uc = /H L = /и -5- .

С

Ток инвертора /и = UjRu при этом ограничивается суммарным активным сопротивлением обмотки дросселя L, подводящих проводов, падением напряжения на вентилях и может оказаться чрезмерно большим.

При отключении нагрузки (режим холостого хода) работа инвертора невозможна, так как при этом прекращается формирование кривой выходного напряжения (тока). Для обеспечения работоспособности инвертора при отключении нагрузки к его выходу иногда подключается балластный резистор с небольшим потреблением мощности.

Способ компенсации реактивности нагрузки

В некоторых случаях применения АИР нагрузка обладает большой индуктивностью LH (например, индуктор электротермической



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.