Однофазний інвертор струму

Схема однофазного інвертора струму з трансформаторним виходом зображена на рис. 10.2. Почергово вмикання тиристорів VSI або VS2 забезпечує виникнення на навантаженні Rн змінної напруги.

Рис. 10.2 - Однофазний інвертор струму з трансформаторним виходом

Дросель L забезпечує незмінність величини струму у силовому колі. С - комутуючий конденсатор, який забезпечує примусове вимикання тиристорів.

Первинні пів обмотки трансформатора ТV  підімкнені до тиристорів VS1 і VS2 відповідно, а його вторинна обмотка w₂ - до навантаження Rн.

Схема керування тиристорами СК забезпечує подачу керуючих імпульсів на тиристори (у найпростішому випадку цe може бути симетричний мультивібратор, що працює в автоколивальному режимі).

Працює інвертор наступним чином.

При надходженні від СК керуючого імпульсу до VS1 він вмикається і напруга джерела живлення подається на півобмотку . Потік у магнітопроводі трансформатора змінюється і наводить у обмотках w₂ і ЕРС із полярністю, яка на схемі вказана без дужок. При цьому комутуючий конденсатор Ск, який підімкнено паралельно до первинної обмотки трансформатора, заряджається до напруги 2U_дж, а на навантаженні з'являється позитивний сплеск напруги.

Після закінчення проміжку часу, що відповідає додатній півхвилі змінної напруги навантаження, СК вмикає тиристор VS2 і напруга джерела живлення подається на півобмотку  Конденсатор Ск через VS2 підмикається паралельно до VSl, причому полярність напруги на ньому є такою, що вимикає останній.

Полярність ЕРС, наведеної в обмотках трансформатора після вмикання VS2, на схемі показана у дужках. Конденсатор С починає перезаряджатись до напруги 2U_дж із зворотною полярністю(вказана на схемі також у дужках). На навантаженні виникає негативний сплеск напруги.

По закінченні проміжку часу, що відповідає від'ємній півхвилі змінної напруги, СК знову вмикає тиристор VSI і процеси повторюються.

Роботу однофазного інвертора струму ілюструють часові діаграми, наведені на рис. 10.3.

Рис. 10.3 - Часові діаграми роботи однофазного інвертора струму

Таким чином, інвертор формує на навантаженні змінну напругу, форма якої визначається формою напруги на конденсаторі Ск і залежить від величини опору навантаження. Зі збільшенням останнього постійна часу заряду конденсатора збільшується і форма напруги на ньому наближається до трикутної. Її амплітуда при цьому збільшується (при збереженні середнього за півперіода значення напруги). У результаті, при холостому ході за відсутності втрат в елементах пристрою напруга на навантаженні і конденсаторі безмежно зростає (реально виникають значні перенапруги) - джерело струму намагається підтримувати величину струму незмінною. Це може призвести до виходу інвертора з ладу.