Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Автономный инвертор тока




Автономные инверторы

Автономным (независимым) инвертором называется преобразователь электрической энергии постоянного тока в переменный, выходные параметры которого (фаза, амплитуда и частота) зависят от схемы преобразователя, схемы управления и от параметров нагрузки. Также как и выпрямители, инверторы различаются по мощности, числу фаз, способу регулирования выходного напряжения и другим менее существенным факторам. В зависимости от характера протекающих электромагнитных процессов различают три типа автономных инверторов:

1) Инверторы тока.

2) Инверторы напряжения.

3) Резонансные инверторы.

 
 

Автономный инвертор тока формирует в нагрузке ток (обычно прямоугольные импульсы), а форма и фаза напряжения в нагрузке зависит от параметров нагрузки. Схема однофазного автономного инвертора тока представлена на рис. 11.1.

Рис. 11.1. Однофазный автономный инвертор тока

Для получения переменного тока в нагрузке тиристоры работают попарно VS1-VS3 и VS2-VS4. Источник постоянного тока U работает в режиме генератора тока, для чего на входе инвертора включается дроссель L большой индуктивности. В интервале между коммутациями тиристоров ток в дросселе L изменяется незначительно. Ключевые элементы (тиристоры) изменяют только направление, но не мгновенное значение тока в нагрузке, так что нагрузка питается как бы от источника тока.

Нагрузка инвертора тока должна носить ёмкостный характер для обеспечения коммутации тиристоров, то есть параллельно (или последовательно) с нагрузкой должен быть включён конденсатор С.

Конденсатор С обеспечивает подачу встречного напряжения на тиристоры, заканчивающие работу, в тот момент, когда схема управления открывает тиристоры, вступающие в работу. Следовательно, в инверторе тока можно использовать обычные (не запираемые) тиристоры.

Временная диаграмма работы автономного инвертора тока представлена на рис. 11.2.

Переключение тиристоров производится схемой управления, которая задает частоту выходного переменного напряжения. В момент коммутации в течение времени tc между анодом и катодом закрывающихся тиристоров поддерживается отрицательное напряжение, поступающее с конденсатора С.

 
 

Рис. 11.2. Временная диаграмма работы автономного инвертора тока

В режиме холостого хода, когда конденсатор С заряжается до напряжения U, инвертор не работает, так как тиристоры перестают открываться. При большом токе нагрузки, когда напряжение на конденсаторе С быстро уменьшается (сокращается время tс), может произойти опрокидывание, то есть тиристоры, выходящие из работы, не успеют закрыться. При опрокидывании ток в цепи будет ограничен только активным сопротивлением дросселя L. Следовательно, автономный инвертор тока может работать в ограниченном диапазоне токов нагрузки. Время tс, выраженное в долях синусоиды выходного переменного напряжения, можно рассматривать как угол b. Для нормальной работы инвертора должно выполняться условие




, (11.1)

где w = 2×p×f – угловая частота выходного напряжения, tвыкл – время выключения применяемого в схеме тиристора.

Угол b можно также выразить следующим образом:

, (11.2)

где YC = w×C – модуль проводимости конденсатора С, YН = 1/ZН – модуль проводимости нагрузки, .

Напряжение на нагрузке и необходимую величину ёмкости конденсатора С можно представить в виде функций параметров нагрузки, полученных из баланса активных и реактивных мощностей:

PН = Ud×Id = UН×IН×cos b;

QН = PН×tg b;

,

где РН – активная мощность нагрузки, QС – реактивная мощность конденсатора С, QН – реактивная мощность нагрузки, QИ – реактивная мощность, потребляемая инвертором.

Действующее значение переменного напряжения основной гармоники в нагрузке

.

Учитывая выражение (11.2) для tgb можно записать:

. (11.3)

Это уравнение внешней характеристики однофазного автономного инвертора тока, только в качестве переменного параметра здесь фигурирует не ток нагрузки, а проводимость нагрузки YН.

Необходимая величина ёмкости конденсатора С может быть вычислена по формуле

. (11.4)

 
 

Рассмотрим графики зависимости выходного напряжения инвертора и угла b от параметров нагрузки и величины ёмкости конденсатора С, представленные на рис. 11.3.



Рис. 11.3. Графики зависимости от параметров нагрузки:

а - выходного напряжения инвертора; б - угла b

Как видно из графика, внешняя характеристика инвертора круто падающая.

Проанализируем режим работы тиристоров.

Максимальные значения прямого и обратного напряжения на тиристорах:

; .

Максимальное, среднее и действующее значения токов тиристоров:

Imax = Id = Pd/Ud; Ia = Id/2 = Pd/2Ud; Iд = Id/Ö2.

Частота выходного переменного напряжения также не может изменяться в широких пределах, так как индуктивность дросселя L имеет конечное значение, и с уменьшением частоты дроссель уже не сможет поддерживать в схеме режим генератора тока.





Дата добавления: 2014-02-13; просмотров: 8032; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент - человек, постоянно откладывающий неизбежность... 9211 - | 6567 - или читать все...

Читайте также:

 

34.229.194.198 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.003 сек.