(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

§ 8.9. АИР С ОБРАТНЫМИ ДИОДАМИ

В рассмотренной ранее схеме АИР условия для запирания проводивших тиристоров создаются на этапах токовых пауз в кривой is(t)- С увеличением частоты относительная продолжительность токовых пауз возрастает и они занимают значительную часть периода кривой iH((). С ростом частоты мощность, отдаваемая в нагрузку, уменьшается, а форма кривой iH(t) существенно отличается от синусоиды.

Для улучшения показателей инвертора при переходе в область повышенных частот (от 2-3 до 5- 10 кГц) исходную схему инвертора (см. рис. 8.40) дополняют обратными диодами. Схема АИР с обратными диодами приведена на рис. 8.49. Дроссель L, как и в схеме рис. 8.47, вводят при малой величине LH (когда конденсатор Спар может отсутствовать) или при большой величине LK, когда компенсирующий конденсатор Спар используется.

и пар ----!!---1

+11-

м!1(+>


\Д? е)

Т+--И-1 I ,

£Т L p---ibb

Рис. 8.49. Схема АИР с обратными диодами

Рис. 8.50. Временные диаграммы, иллюстрирующие процессы в схеме рис. 8.49 в режиме прерывистого тока нагрузки

Особенность процессов, протекающих в схеме, заключается в том, что каждый такт отпирания накрест расположенных тиристоров сопровождается формированием двух полуволн кривой тока нагрузки. Первая полуволна обусловливается колебательным характером процесса перезаряда конденсатора от источника питания через открытые тиристоры, а вторая - процессом обратного перезаряда конденсатора через шунтирующие их 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 перезаряжающегося конденсатора (тока нагрузки).



В инверторе возмохлш два режима работы: прерывистого тока нагрузки и непрерывного тока. Режиму прерывистого тока отвечает соотношение частот ш0>- 2со, где о>0 = 2л/Т0 - собственная резонансная частота выходной цепи, а о> = 2л/Т - Еыходная частота инвертора. Временные диаграммы, характеризующие процессы в инверторе в режиме прерывистого тока нагруз-к и, приведены на рис. 8.50.

С отпиранием в момент времени t0 тиристоров Т3, Г4 (рис. 8.49, 8.50, а, б) создается контур колебательного перезаряда конденсатора С в цепи с источником питания, нагрузкой ZH и дросселем L. В этой цепи на интервале t0-tt формируется полуволна тока ia (рис. 8.50, б). К моменту времени ty ток iB и токи тиристоров Т3, Т4 (рис. 8.50, г) уменьшаются до нуля. За счет наличия в цепи перезаряда источника питания напряжение на конденсаторе в момент времени tx (рис. 8.50, в) превышает напряжение Е (полярность напряжения на конденсаторе указана на рис. 8.49 без скобок). Вследствие этого с момента времени ty наступает второй полупериод колебательного (обратного) перезаряда конденсатора по цепи с диодами Д3, Д4. Процесс продолжается на интервале ty-12 (рис. 8.50, б), в течение которого энергия, накопленная в конденсаторе, отдается в цепь источника питания и нагрузки. К тиристорам Т3, Т4 (рис. 8.50, е) прикладывается обратное напряжение, равное падению напряжения на диодах Д3, Д4 (0,8-1,2 В) от протекания через них тока нагрузки (рис. 8.50, д). К моменту времени 12 ток tH уменьшается до нуля, диоды Д3, Д4 запираются. Напряжение на конденсаторе снижается до уровня ис<. Е (рис. 8.50, в) и остается неизменным до отпирания очередной пары тиристоров. На интервале г2-13 ток iH= 0 (рис. 8.50, б) и к тиристорам Т3, Г4 прикладывается напряжение в прямом направлении, равное полуразности напряжений источника питания и конденсатора (рис. 8.50, ё).

В момент времени t3 отпираются тиристоры Ту и Т2 и происходят аналогичные процессы перезаряда конденсатора: на интервале t3-t4-с проводящими тиристорами Ту и Т2, на интервале /4-tb - с проводящими диодами Ду и Д2. При этом к тиристорам Т3, Т4 прикладывается в прямом направлении напряжение Е. В последующем процессы в схеме повторяются.

Временные диаграммы, хар-актери- Рис- 8-51- Временные диаграм-г г > г г мы иллюстрирующие процес-

зующие процессы в инверторе в р е - сы в схеме 8.49 в р£жиме

жиме непрерывного тока непрерывного тока нагрузки




нагрузки, приведены на рис. 8.51, о-е. Режиму непрерывного тока соответствует соотношение собственной резонансной частоты выходной цепи и частоты следования управляющих импульсов, при котором (о0<; 2а> или Т0> Т/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 (рис. 8.51, а-в). Необходимые условия для запирания тиристоров по окончании их интервала проводимости создаются в процессе формирования кривой тока нагрузки, когда проводят ток обратные диоды (рис. 8.51, б, д, ё).

Благодаря близкой к синусоиде форме кривой тока iR(t), а также лучшему использованию тиристоров по току режим непрерывного тока нагрузки нашел преимущественное применение на практике.

§ 8.10. АИР С УДВОЕНИЕМ ЧАСТОТЫ


е) 0

\ / \ /\

V V \

Рис. 8.52. Схема АИР с удвоением частоты (а) и его временные диаграммы (б -е)

Ограничение в использовании резонансных инверторов по частоте обусловлено увеличением мощности потерь в тиристорах при их переключениях, а также конечным временем выключения тиристоров. Одним из эффективных путей повышения рабочей частоты является работа инвертора в режиме, при котором частоте ft переключения тиристоров соответствует частота f =2ft тока нагрузки. Такой режим работы характерен для АИР с удвоением частоты.

Схема инвертора с удвоением частоты приведена на рис. 8.52, а. В нее входит инверторный мост на тиристорах Ti-Т4 и диодах Д1- Дг с конденсатором С и дросселем L, включенными в диагонали моста. Активно-индуктивная нагрузка ZH подключена параллельно другой диагонали инверторного моста через разделительный конденсатор Ср. Ёмкости конденсаторов С и Ср равны (хотя иногда принимают С> Ср). В цепи постоянного тока инвертора расположен сглаживающий дроссель Ld, индуктивность которого превышает индук-



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.