promel (967628), страница 107
Текст из файла (страница 107)
8.23, б), что приводит к возрастанию угла 9, стремящегося при В, — «.0 к Ту4. Кривая напряжения на конденсаторе приближается к треугольной форме. Равенство среднего за полупериод значения выходного напряжения напряжению Е достигается за счет увеличения амплитуды выходного напряжения. Этим объясняется повышение действующего значения напряжения на выходе инвертора при уменьшении тока нагрузки. При переходе к режиму холостого.
хода (В„-~0) напряжение на выходе инвертора неограниченно возрастает (в отсутствие потерь, т. е, в идеальном инверторе) и может превысить допустимые пределы для нормальной работы элементов (конденсатора, тиристоров). Ввиду опасности выхода из строя элементов вследствие перенапряжений режим холостого хода для рассматриваемого ннвертора является недопустимым, При переходе инвертора в режим больших токов нагрузки (Вп) ) 0,8) за счет уменьшения сопротивления Е„постоянная времени перезаряда конденсатора уменьшается, вызывая уменьшение угла 6 (рис. 8.23, е), При том же напряжении питания Е напряжение на выходе инвертора также уменьшается и приближается к прямоугольной форме.
Однако режим —" Уп = 1 для инвертора невозможен„ поскольку угол 6 здесь равен нулю (см, рис. 8.22). Предел увеличения тока нагрузки (коэффициента В,) характеризуется ординатой, для которой 6 = 6;и. Из выражения (8.21) находим Ен ппп— 1 спп З„п (8.22) где 6,п определяется по формуле (8.10). Возьмем в качестве примера ~ = 400 Гц и (, = 100 ° 10 ' с. Тогда б,п„=380 400 100 1О' =1Ф', соз 6 ы =09б86 и — Уп м = 1,03. Е Таким образом, на основании изложенного можно сделать вывод, что для рассматриваемой схемы инеертора недопустим режим холостого хода и имеетея предел увеличения тока нагрузки.
При активно-индуктивной нагрузке спадающий характер выходных характеристик сохраняется и обусловливается той же причиной, что и при часто активной нагрузке. Отличие заключается в том, что индуктивность нагрузки осуществляет некоторую компенсацию ре. активности конденсатора, что приводит к уменьшению угла 6 и вы463 ходного напряжения инвертора при тех же значениях параметра В „.
Этим объясняется смещение характеристик к осн ординат с уменьшением созгр„. Рассмотренную схему часто применяют с тр а н с ф ор м а. торным включением нагрузки (рис. 8.24). Использование трансформатора необходимо для получения требуемой ве. Рнс. 8.25. Схема однофазного АИТ с нулевым выводом Рнс. 8.24. Схема однофазного мостового АИТ с выходным трансфор- матором личины выходного напряжения при заданном напряжении Е.
Процессы, протекающие в схеме, аналогичны рассмотренным. Прн замене Яв на приведенное к перввчной обмотке сопротивление нагрузки Е„= = Я„и', а также /„на У„= /„/пи (/в на (/„= и(/„, где и =-. гв,/шз— коэффициент трансформации трансформатора, все приведенные ранее соотношения остаются в силе и для схемы рис. 8.24. С учетом заа„ан //н 1 ! мены — ' (/„на — — иВ, = — сов ~р„на В, = созф В " В ' Сг, " ' н С2„ внешние характеристики АИТ, приведенные на рис. 8.22, действительны и для схемы инвертора с трансформатором. На рис.
8.25 приведена схема однофазного АИТ с н у л е в ы и в ы в о д о м. Трансформатор имеет две первичные полуобмотки, которые подключены к тиристорам Тп Тз. Средний (нулевой) вывод связан дросселем Ед большой иидуктивности с источником питания. Нагрузка Ла подклю|гена к вторичной обмотке, имеющей коэффициент трансформации и = ~' ' ~'-з = г . Про%а газ цессы в таком инверторе в принципе яе отличаются от процессов в мостовом АИТ (см.
рис. 8.19, а) и могут быть рассмотрены по тем же временным диаграммам (см. рис. 8.!9, б — к). Прн поочередном отпирании тиристоров Т „Т происходят перезаряды конденсатора в цепи с источником питания и проводящим тиристором. При отпирании одного из тиристоров конденсатор под ключается параллельно другому тиристору с полярностью напР" жения, необходимой для запврания последнего. Поскольку кондеп- сатор подключен параллельно вторичным обмоткам трансформатора, напряжения на обмотках и нагрузке определяются кривой напряжения на конденсаторе. Следовательно, и, = ио/л. (8.23) Вид кривой ис зависит от емкости конденсатора и приведенного к вторичной обмотке (конденсатору) сопротивления нагрузки Я„ = пзХ„.
С учетом той же замены параметров, что и для схемы рис. 8.24, приведенные ранее соотношения, а также выходные характеристики действительны и для однофазного АИТ с нулевым выводом. Схема т р е х ф а з н о г о пар аллел ьн ого АИТ выполняется по принципу однофазного.
Инвертор (рис. 8.26, а) содержит трехфазный инверторный мост на тиристорах Т,— Та с дросселем Ев во входнои цепи, Нагрузка может быть включена треугольни ком нли звездой. Конденсаторы Сд, Св, Со подключены параллельно нагрузке, но могут быть также соединены и звездой. Длительность проводящего состояния каждого тиристора составляет ф = !20'. При этом в любой момент времени открыты два тиристора, относящиеся к разным фазам.
Чередование совместной работы тиристоров подчиняется такой последовательности: 12, 23, 34, 45, 56, 61, !2, ... (рис. 8.26, б). Отпирание тиристоров производят короткими импульсами, как и в однофазном инверторе, в момент начала их интервалов проводимости. Запирание каждого тиристора осуществляют с по- 16-648 а) 0' 00' Я7' 100' с40'000'000' 410' 6 гх 0) .7 Га св О) П с', г) 0 'в 0 с П пав м) П пвс в) П "св л/ 0 кг к) Рнс. 8.26, Схема трехфазного мосте ного АИТ (а) н его аременнйе дна граммы (6 — а) мощью конденсатора, подключенного к его фазе, с момента отпира. ния следующего тирнстора, относящегося к той же группе. Так запирание тиристора Т, осуществляется конденсатором Сл при от.
пирапии тиристора Т,. Принцип действия схемы иллюстрируют вре менные диаграммы, приведенные на рис. 8.26, в — к. Если принять 1.„= оо, то во входной цепи инвертора будет про. текать постоянный ток 1„= 1, (рис. 8.26, в). Ток 1д преобразуется прс водящими тиристорами в переменный ток инвертора 1„, характери. зующий здесь фазные токи !л, 1в, )с (рис. 8.26, г — е). Фазные токи сдвинуты относительно друг друга на 120' и имеют вид прямоуголь. ных импульсов длительностью в 120' с паузой в 60'. Действующее значение первой гармоники фазиого выходного тока определяется соотношением )л а 1а о~ = 1л пу =. 1в оц = 1с гц = — 1д.
(8.24) и„ Кривые выходного напряжения инвертора илв, иве, исл (рис. 8.26„ж — и) составляются на протяжении периода из шести участков, характеризующих перезаряды конденсаторов Сл, Сн, С . Каждый участок кривых формируется при проводимости двух соответствующих тирнсторов. Приближение к синусоиде кривых напряжения здесь лучше, чем в однофазных инверторах.
Вид кривой напряжения на каждом тиристоре на этапе закрытого его состояния определяется напряжениями конденсаторов, подключаемых параллельно ему через проводящие тиристоры той же группы. Так, для тиристора Т, (рис. 8.26, к) на интервале 120 — 240', когда проводит ток тиристор Т,, кривая иг, определяется напряжением конденсатора Сл (илв), а на интервале 240 — 360", когда открыт тиристор ҄— напряжением конденсатора Сс(исл). При использовании метода основной гармоники и векторных диаграмм расчет трехфазного мостового инвертора проводят по его фазному напряжению в предположении, что нагрузка и конденсаторы соединены звездой (рис. 8.27) (при включении Ув и С треугольником их следует пересчитать в звезду). Соотношения (8.9) — (8.14) с учетом (8.24) действительны и для трехфазного инвертора.
Соотношение (8.1?), а затем и последующие получают из уравнения баланса мощности по аналогии с (8.!5). Для трехфазного Лр)Т имеем Е1„= 3(?„,о(. гц соз О, (8 26) д пмл где Си о — фазное напряжение. К соотношениям (8.17), (8.18) прихожая ~вез днм после подстановки в (8.26) выра'хзз жеиия (8.24). Коэффициент аа, как ука зывалось, равен 3)л ба = 2,34. С учетом этого коэффициента, а также равен- У ства х,а = Е,,э = — У~о == Ль| = ~сф ходные характеристики на рис.
8.22 Рис. 8.27. Схема соединения го пазвездой нагрузки и конденса- действительны и для трехфазного торов в трехфазнмх АИТ раллельного инвертора тока. й 8.6. АИТ С ОБРАТНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ г ! ы -+ — 1 1 ~Ч 1 ~Ч "~'- х ! 1 1 16' 167 Близкая к синусоиде форма кривой выходного напряжения АИТ (особенно трехфазных) является существенным их преимуществом по сравнению с автономными инверторами напряжения. По этой причине АИТ имеют предпочтительное использование в качестве источников напряжения неизменной частоты (например, 50 или 400 Гц). Однако сильная зависимость выходного напряжения АИТ от параметров нагрузки вынуждает принимать меры по управлению и ста- + билизации выходного напряжения. Е Ее у у Как отмечалось, основной при- " 1С чиной нестабильности выходного напряжения в АИТ является изменение соотношения проводимостей конденсатора н нагрузки (т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
