(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 [ 176 ] 177 178 179 180 181 182 183 184

такой схеме, называют инвертором тока [82]. Первичной, принуда-, тельно задаваемой величиной является здесь ток, изменение во времени которого после коммутирующего звена определяется знакопеременным прямоугольником. Фильтр, пропускающий высшие гармонические тока, включен в выходное звено инвертора параллельно нагрузочному каналу. Это освобождает нагрузку от высших гармонических тока.

При линейном нагрузочном сопротивлении синусоидальному току отвечает и синусоидальное напряжение на выходе инвертора. Разницу между входным постоянным и выходным синусоидальным напряжением принимает на себя входной реактор, выполняющий, таким образом, в инверторе тока и функции фильтра высших гармонических напряжения.

Особенностью схемы инвертора на рис. 7.87, б является наличие во входном звене инвертора конденсатора Са достаточно большой емкости. Этот конденсатор поддерживает напряжение на входе инвертора на мало изменяющемся уровне, что и определяет режим работы источника питания инвертора как источника напряжения. Такой инвертор называют инвертором напряжения. Синусоидальность выходного напряжения достигается в таком инверторе введением в его выходное звено последовательно с нагрузочным каналом фильтра высших гармонических напряжения. Достаточно близкая к синусоиде кривая выходного напряжения может быть достигнута в инверторе напряжения также путем модуляции выходного знакопеременного напряжения прямоугольной формы.

Разницу между синусоидальным выходным током и постоянным в пределах полупериодов входным током принимает на себя конденсатор С0, связывающий источник питания с входным звеном инвертора, выполняя функции фильтра высших гармонических тока.

Необходимо отметить, что отнесение инверторов по введенному классификационному признаку к инверторам тока или же к инверторам напряжения было бы строгим, если бы в инверторах первого типа Ьа = со, а второго типа Са = со. Так как, однако, в любой реальной схеме инвертора эти величины являются конечными, то фактически даже при достаточно больших значениях Ьа либо Са мы получаем ту либо иную степень приближения к инвертору тока или напряжения. Те инверторы, в которых нет ни больших Ld, ни больших Са, занимают промежуточное место между инверторами тока и инверторами напряжения.

Основной узел автономного инвертора, выполняющего функции коммутирующего (ключевого) устройства, преобразующего постоянный ток в переменный (однофазный либо трехфазный), составляется по тем же основным схемам, которые были рассмотрены применительно к выпрямителям и инверторам, ведомым сетью. Заметное распространение получили также автономные инверторы, выполняемые по схемам, содержащим резонансные колебательные



контуры (рис. 7.88). Под действием таких контуров в инверторах формируются синусоидальные токи и напряжения без дополнительно вводимых фильтров.

Инверторы с колебательным контуром в основном звене занимают промежуточное место между инвертором тока и напряжения.

На структуру основной схемы инвертора существенное влияние оказывают применяемые в ней элементы, с помощью которых осуществляется перевод тока с одного вентиля на другой, - процесса, носящего общее название коммутации тока.

По методам осуществления коммутации и последующего сохранения на вентиле отрицательного напряжения на время, требующееся для восстановления запирающих свойств у прибора, автономные инверторы коренным образом отличаются от инверторов,


Входное зВеио

Рис. 7.88. Структурная схема инвертора с последовательным резонансным контуром

Кривая напряжения собственных колебаний системы


п Тактовый им-Упульс колебаний

А

Вынужденной частоты

Рис. 7.89. Диаграммы напряжения и тока в период коммутации в автономном инверторе а); коммутация с помощью встречного тока (б) и коммутация с помощью встречного напряжения (в)

ведомых сетью. В последних, как мы видели, коммутация осуществляется под действием напряжения сети (естественная коммутация), для получения нужной величины которого вводится угол опережения р (рис. 7.89, с).

В автономных инверторах такого напряжения в приемной сети обычно нет. Поэтому ддя осуществления коммутации тока в схему автономного инвертора вводятся дополнительные элементы в виде конденсаторов и индуктивностей, с помощью которых и создаются нужные напряжения для коммутации тока. Такую коммутацию принято называть искусственной или принудительной.



Два типовых варианта схем, иллюстрирующие способы осуществления искусственной коммутации тока, приведены на рис. 7.89, б и 7.89, в. В первом варианте схемы (рис. 7.89, б) коммутация тока осуществляется путем пропускания через вентиль, который должен закончить работу, встречного тока от предварительно заряженного конденсатора С с полярностью, указанной на схеме. Функции ключа, замыкающего цепь конденсатора, выполняет обычно транзистор или тиристор. После исчезновения тока в вентиле остаточное напряжение конденсатора поддерживает отрицательное (а иногда и нулевое) напряжение на вентиле в течение времени не меньшего, чем fe, необходимого для восстановления запертого состояния вентиля.

Во втором варианте схемы (рис. 7.89, е) снижение тока до нуля и последующее сохранение отрицательного напряжения на вентиле


Рис. 7.90. Коммутационный узел при запирании вентиля встречным током:

а - схема; б, в, г - диаграммы напряжения и тока

достигается путем введения в цепь вентиля через индуктивность Ь отрицательного напряжения от конденсатора С. По абсолютному значению отрицательное напряжение должно превышать напряжение питания цепи, а продолжительность его действия должна быть не меньше, чем это требуется для восстановления запертого состояния прибора tb.

В качестве примера практической реализации первого способа коммутации (наиболее распространенного) может служить схема, приведенная на рис. 7.90, с. Она не отличается от ранее рассмотренной на рис. 6.39, б, используемой в цепях с ионными вентилями.

При открытии в момент tx (рис. 7.90, б) с помощью импульса управления вентиля УВг через последний проходит одновременно нагрузочный ток, пропускаемый сопротивлением Ru и зарядный ток конденсатора, проходящий через сопротивление R2. После открытия в момент t2 вентиля УВ2 разрядный ток конденсатора (полярность напряжения, на котором указывают знаки + и - ) коммутирует в течение очень короткого времени ток в вентилях, открывая вентиль УВ2 и закрывая вентиль УВг (рис. 7.90, е),



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 [ 176 ] 177 178 179 180 181 182 183 184



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