вход Вход Регистрация



Параллельными инверторами называются схемы автономных инверторов, в которых коммутирующие конденсаторы включены параллельно нагрузке. Для изучения свойств параллельного инвертора удобен однофазный мостовой вариант схемы, который показан на рис. 2.1. Рассматривая принцип действия схемы, предположим, что индуктивность реактора Ld достаточно велика для того, чтобы обеспечить хорошее сглаживание тока . В установившимся режиме при включении тиристоров VS1 и VS4 емкость С заряжается с полярностью, обозначенной на рис.2.1, при этом напряжение на конденсаторе С изменяется так, как показано на рис 2.2(а). В момент включаются тиристоры VS2 и VS3 (импульсами, формируемыми системой управления); при этом напряжение, существующее на емкости С, оказывается приложенным к ранее работавшим тиристорам в обратном направлении и приборы VS1 и VS4 выключаются. Как видно из разверток на рис.2.2(б), обратное напряжение на тиристорах, вышедших из работы, существует в течение времени tз, называемого временем запертого состояния. Это время в параллельном инверторе определяется временем разряда коммутирующей емкости С от напряжения Uсmax до

нуля. Для нормальной работы схемы необходимо, чтобы за время запертого состояния приборы, вышедшие из работы, успели восстановить управляемость и были способны выдержать прикладываемое к ним прямое напряжение. Время, необходимое для восстановления управляемости тиристора, называется временем выключения тиристора [9] и является одним из важнейших параметров, определяющих его быстродействие.

Если время запертого состояния тиристора по каким-то причинам оказывается меньше времени выключения, то тиристор включается по аноду в произвольный момент времени, что приводит к нарушению нормальной коммутации и к короткому замыканию источника питания. Время запертого состояния зависит от параметров нагрузки и уменьшается с увеличением тока нагрузки. Поэтому коммутационная устойчивость схемы ограничена, и при перегрузках происходит срыв инвертирования. Восстановление работоспособности схемы возможно только после отключения источника питания и устранения причин, вызвавших срыв коммутации.

Характерными свойствами параллельного инвертора являются весьма «мягкая» внешняя характеристика, представленная на рис. 2.3, и, в частности, невозможность работы схемы при холостом ходе из-за резкого увеличения амплитуды выходного напряжения. Действительно, рассмотрение режима работы схемы при идеальном холостом ходе () показывает, что при каждом переключении тиристоров емкость С получает приращение энергии от источника питания. Так как эта энергия, ввиду отсутствия нагрузки, запасается в конденсаторе, то напряжение на нем возрастает с каждым тактом работы схемы. В реальных условиях рост напряжения на конденсаторе С и тиристорах ограничен (кроме электрической прочности последних) потерями в схеме. Поскольку мощность, отдаваемая источником, пропорциональна первой степени тока , а мощность потерь в схеме - второй степени этого тока, то на каком-то уровне тока (и, соответственно, напряжения ) процесс устанавливается. Следует при этом указать, что нарушение работы схемы может происходить значительно раньше, чем наступит стационарный режим, вследствие пробоя тиристоров или других элементов схемы.

Таким образом, устойчивая работа схемы возможна лишь в ограниченном диапазоне нагрузок, причем максимальный ток нагрузки ограничен уменьшением времени, предоставляемого для восстановления управляемости, а минимальный – увеличением амплитуды выходного напряжения до недопустимых значений.

 

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру