promel (967628), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Будем считать емкости этих конденсаторов достаточно большими и напряа«ения на них неизменными и равными ~0,5 Е. Коммутационные процессы в схеме рис. 8.16, а обусловливаются поочередными перезарядами коммутирующего конденсатора в кон453 Е! и ~е Р и е! в о с тиристором Т1 либо с тиристором Тэ и проте добно процессам в схеме двухтактного ИППН (см. Рис, 7 21 ц В коммутационном узле также проявляется эффект последовател льиог.
накопления энергии, в связи с чем напряжение ца конденсаторе (14. здесь также определяют из условия установления равенства вверг,~Ф дополнительно поступающей и теряемой в КУ в процессе перезар )Е конденсатора. Установившемуся циклу перезаряда также арада ствует кривая рис. 7.21, ж. Такими же получаются и значения н ", ряжения (е(0) перед коммутацией тиристоров — от 1,5 Е до 2 5 Е' Рассмотрим более подробно процессы, протекающие в схеме Предположим, что к моменту времени 1, проводит ток тирист~р Т,. К нагрузке приложено напр1.' + жение 0,5 Е, а конденсатор зар„. жен до напряжения (е(0) (Рн 4 ' е 8.16, в, г). Полярности на~ряжь'' е — ний п„и ис у~азины на Рнс. 8 16',и 1! "гш без скобок.
Через открытый 2 е ™ рисгор Т, в нагрузку протекает ток а/ н ° В момент времени 1, от систе-,. мы управления инвертором посту пает отпирающий импульс на теь — ристор Тьм Открывшиися тирис. ге е т тор Т„, и встречно-параллельно ге включенные тири стор Т, и диод и,~' ~ие ' Д, образуют контур колебатедьим е ного перезаряда конденсатора е~. На начальном интервале (рис. 8.16, д) ток 1, изменяющий-' с ! ся по синусоидальному закону, ! протекает через тиристор Т, на. иав ! всзречу току 1„, вследствие чего ток тиристора уменьшается до и,,!! ив !д' е нуля. После достижения током (с вб личины тока нагрузки 1и = 1(О), принимаемого на этапе коммута ее ' ле! гееегеее ции неизменным, ток (с продоах ,г, еь ле! е жает протекать в том же контуР% но уже через диод Л,.
На инт%> вале 1,— 1е к тирисгору Т, прин е кладывается обратное напряжеев(Ф (рис. 8.!6, «), равное падению Щ пряжевия на диоде от протекациЯ через него разности токов (с — ф В момент времени 1, ток диода Ф равен нулю и диод запираетсямф Напряжение на конденсатоРеФ моменту времени 1е обычно боль(Ф Е н имеет обратную полярность, в связи с чем создаются необходимые условия для отпирания диода Д,. При отпирании диода Д» полярность напряжения на нагрузке изменяется(рис.
8.!6, в) и образуется контур протекания тока („ активно-индуктивной нагрузки, а также контуР перезаряда коммутиРующего конденсатора на завершающемся интервале !» — 1,. Контур протекания токов )„и»е на рис. 8.16, а показан пунктиром, По окончании перезаряда напряжение (/(О) на конденсаторе равно напряжению на нем до начала перезаряда, но имеет обратную полярность. Полярность напряжения (7(0) соответ.
ствует той, которая необходима для последующей коммутации тиристора Т,. По окончании в момент времени 1, коммутационного процесса перезаряда конденсатора С„, в течение которого выполняются условия для восстановления запирающих свойств тиристора Т„подается сигнал управления на отпирание тиристора Т, (рис, 8.16, б). Однако этот тиристор не будет проводить тока !и, так как он имеет направление, противоположное прямому направлению тиристора Т„в связи с чем ток („ продолжает протекать через диод Д,.
Ток нагрузки из-за наличия в ней индуктивности с момента времени г» уменьшается по экспоненциальному закону с постоянной времени т = Е„И„. Энергия, запасенная в индуктивности нагрузки на этапе проводимости тиристора Т„отдается в цепь источника питания (конденсатор С,) и активное сопротивление нагрузки. Ток и» начинает протекать через тиристор Т» с момента времени 1, (рис.
8.16, а), когда ток нагрузки, протекающий через диод Дь становится равным нулю. С момента времени !» направление тока („ изменяется и нагрузка вновь начинает потреблять энергию от источника питания (конденсатора С»). Ток нагрузки нарастает по экспо. ненциальному закону с постоянной времени т = Е„Я», стремясь к значению Е)2Р.„. В случае возможного изменения параметров нагрузки Ь„и Д„, а в связи с этим и момента времени !» перехода тока („ через нуль, возникает необходимость в управлении силовыми тиристорами АИН (в')!янном случае Т, и Т») «широкими» импульсамн, или»пакетами» импульсов.
В противном случае отпирания силового тиристора в нужный момент может не произойти. В момент времени 1, отпирается тиристор Т»о Процессы, протекающие в схеме, аналогичны рассмотренным и связаны с запиранием тиристора Ть а также формированием напряжения положительной полярности на нагрузке. Рассмотренную схему характеризуют сравнительно высокое напряжение У(0) на коммутирующем конденсаторе и обусловленные им повышенные значения прямого и обратного напряжений на комму. тирующих тнристорах (до 2,5 Е). Максимальное напряжение на силовых тиристорах Т, и Т» не превышает значения Е. На рис. 8.17, а приведена схема полумостового инвертора, в которой предусмотрены меры по уменьшению напряжения на конденсаторе.
Задача решена введением элементов Д„Д„и Д»и предназначенных для отвода (сброса) избыточной энергии от конденсатора. Отвод избыточной энергии осуществляется после каждого такта пе- г) е> Рис. 8.17. Схема однофаэного полу- мостового АИН с параллельной коммутацией и цепью сброса (а); временнйе диаграммы, иллюстрируюпгие процессы в схеме на этапе коммутации (б — е) Рис. 8.!8.
грааовый портрет процесса переаарида коммутируюгдего копденсатора в схеме АИН рис. 8.17, и резаряда конденсатора путем его разряда до напряжения Е че резистор 1(, и источник питания. Так, после момента времени 1, (рис. 8,!7, г) такой разряд ществляется по цепи с диодами Д„Д„(рис. 8,17, а), а после м времени (е — по цепи с диодами Д,, Дсы Сопротивление )г, рают больше характеристического сопротивления контура с тации Я, Яс = (3 †: 5)е.,), в связи с чем конденсатор разря до напряжения Е по экспоненциальному закону. Вследствие у ных разрядов начальное напряжение (7(0) на конденсаторе к нач каждой очередной коммутации равно Е.
Уменьшение начал напряжения на конденсаторе перед коммутацией обусловливает н . которые особенности протекания электромагнитных процессов при + ~ его перезаряде. Это иллюстрируют гг 4; 1 мгг вРеменньйе диагРаммы Рис. 8.17 гег — — — — в — е и фазовый портрет процесса 'И~+~ 1 Анй ае л перезаряда на фазовой плоскости + е 7 ~ г 7, дгг (рис. 8.18).
Нумерация точек на фазовой плоскости совпадает с ин. а) дексами моментов времени иа диаграммах. На интервале 11 — 1, (см. Рие, 8.17, г, д) отличие от предыдущей е7 схемы заключается в том, что изза начального напряжения (7(О) = = Е напряжение на конденсаторе ц к моменту времени (а меньше Е. В связи с этим при запирании диода Д, отпирания диода Д, не про- исходит. После момента времени г конденсатор продолжает перезаряжаться по цепи нагрузки неизменным током 1с = 1„= 1(0) до напряжения Е. Лишь после этого отпирается диод Д~ и наступает завершающий этап процесса перезаряда (интервал 6 — 14).
Сразу же по окончании процесса перезаряда следует разряд конденсатора по цепи Д,— ń— )1,—,1(,э — Е до напряжения Е (отвод от копденсогпора избыточноц энергии). На этапе перезаряда конденсатора током 1„= = 1(0) (интервал 1,— 1г) в кривых и„(1) и иг,(0 появляются линейные участки, обусловленные линейным законом изменения напряжения на конденсаторе.
Аналогично протекает процесс перезаряда конденсатора и в следующем такте, связанном с коммутацией тиристора Ть Таким образом, напряжение ис = (/с, достигаемое на конденсаторе к концу перезаряда, определяет максимальное значение напряжения на конденсаторе, а напряжение ис = Š— его начальное напряжение У(0) перед коммутацией. По напряжению (ус производят выбор коммутирующих тиристоров. Оно зависит от напряжения Е, тока 1(0) и характеристического сопротивления л, (рис. 8.18): Уо -Е+о,у(0). (8.б) Возможные значения Ус,„лежат в пределах от 1,2 Е до 1,8 Е. Мощность, теряемую в резисторе Я, при отводе избыточной энергии от конденсатора, определяют из соотношения Ра = — "" (Фст — Е)', (8. 7) где 1„— частота следования коммутационных процессов.
Например, при 1'„= 200 Гц, С„= 20 мкФ, Е = 200 В и Ус„, = = 1,8 Е мощность потерь составляет 51,2 Вт. й З.з. АВТОНОМНЫЙ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ННВЕРТОР ТОКА Схема однофазного мостового АИТ приведена на рис. 8.19, а. В нее входит инверторный мост иа тиристорах Т,— Т„в диагональ которого включена активно-индуктивная нагрузка г,„, а параллельно ей — конденсатор С. В цепи постоянного тока расположен дроссель Е„с достаточно большой индуктивностью. Кривая выходного напряжения ив = ис формируется путем периодического перезаряда конденсатора С в цепи с источником питания Е и дросселем 1.г при поочередном отпирании накрест лежащих тиристоров ннвертора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
