Тема: « Инверторы»

Это преобразователи постоянного тока в переменный. Применяются как источники питания для электрифицированного транспорта и др. электрооборудования. Выполняют схемы на тиристорах и транзисторах. Силовой эл. привод питается от преобразователя построенного на тиристорах и работающего как в выпрямительном, так и инверторном режимах.

Различают инверторы по следующим признакам:

1) По роду преобразуемого тока- Инверторы тока и напряжения.

2) По способу преобразуемого тока – автономные и ведомые сетью

3) По выдаваемой мощности и типу используемого прибора - мощные (тиристорные маломощные транзисторные).

Инвертор, ведомый сетью преобразует постоянное напряжение в переменное и всегда связан с сетью, которая коммутирует тиристор (т.е. отключает его).

Автономный инвертортока (АИТ) работает в режиме источника тока, что достигается включением в цепь дросселя большой индуктивности. В АИТ для коммутации применяют конденсаторы.

Автономный инвертор напряжения (АИН) работает в режиме источника напряжения за счёт включения второму источнику питания конденсатора большой ёмкости.

Автономный резонансный инвертор (АИР) применяется для преобразования постоянного напряжения в переменное повышенной частоты (кГц). Применяются в эл термических установках.

В АИР применяют последовательное или вторичное включение конденсатора с активно- индуктивной нагрузкой (резонансный контур). Транзисторные преобразователи применяют в маломощных устройствах для преобразования низкого напряжения в высокое в постоянное или переменное.

Принцип инвертирования.

Инвертор - тиристорный ключ.

Переход в инверторный режим преобразователя должен осуществляться при новых определённых условиях.

Рассмотрим два режима и переход из одного в другой (на примере однофазного 2-ух или 1-полупериодного преобразователя).

В схему преобразователя включён дроссель, а в качестве нагрузки источник ЭДС (машина пост тока)

Волновая диаграмма выпрямленного режима.

По диаграмме видно, что в выпрямленном режиме ток во вторичной цепи продолжает существовать некоторое время после того как U2 меньше Е за счёт индуктивности L и обмотки транзистора.

Направление ЭДС и напряжения U2 должны быть одинаковы.

Т. О. выпрямленный режим данного преобразователя происходит при условии превышения переменного напряжения над источником ЭДС (Е) при определенном α.

Ток в цепи определяется:

U2-E

I= ————

Этот ток совпадает с направлением U2, по направлению на встречу Е. Для перехода в инверторный режим, необходимо изменить полярность Е, т.е. машины пост. Тока, что соответствует её работе в режиме генератора, и одновременно, увеличить угол управления……., тогда в отрицательную полуволну ток будет иметь встречное направление с U2 и совпадать с Е.

Этот режим соответствует отдаче энергии в сеть переменного напряжения, т.е. соответствует инверторному режиму. В первый момент этого режима в катушке L накапливается энергия. В момент, когда U2 становится больше. Е накопленная энергия отдаётся в сеть переменного тока. Величину записанной 1) отдаваемой, 2) энергии определяют участки 1 и 2. Для работы в инверторном режиме необходимо, чтобы тиристор был надёжно заперт до определенного момента когда. Е»U2.

Переход в инверторный режим происходит при неизменном направлении тока. Для инверторного режима удобнее пользоваться вместо угла α угломотражения β.

Β=  - α

Отсчёт этого угла удобнее производить с точки .

В инверторном режиме опасным является не современное открытиетиристора. Необходимо открывать тиристор до момента α = α0, т.е. когда напряжение на аноде больше нуля. Накапливаемая и оборудованная энергия всегда в сумме площадей должны быть одинаковы.

Однофазный 2-ух полупериодный инвертор, ведаемый с сетью:

Включение тиристора осуществляется блоком СИ - ФУ, а отключениеотрицательной полуволны сетевого напряжения.

Ведомый сетью.