Устройство и принцип работы. АИ в основном подразделяются на 3 группы

АИ в основном подразделяются на 3 группы:

1) АИН (автономные инверторы напряжения);

2) АИТ (автономные инверторы тока);

3) Автономные резонансные инверторы.

Тип инвертора обычно определяется видом источника питания либо фильтра.

АИН АИТ РАИ

Рисунок 5- Устройство автономного инвертора

Для АИН форма выходного напряжения не зависит от величины тока нагрузки и носит прямоугольный характер. Для АИТ форма тока является прямоугольной и не зависит от величины выходного напряжения.

Для формирования выходного напряжения и тока нагрузки близких по форме к синусоидальному виду применяют резонансные инверторы (РАИ).

В промышленно выпускаемых преобразователях частоты с АИ как правило используют LC-фильтр.

АИТ применяются для ЭП АД большой мощности, работающих в основном в режиме задания с большими перегрузками (частый пуск, реверс, торможение). АИН выпускаются в виде тиристорных и транзисторных схем и, как правило, применяются в ЭП работающих в режиме стабилизации выходной переменной. РАИ выпускаются для ЭП АД средней мощности.

По количеству формируемых фаз АИ делятся на:

1) однофазные;

2) трехфазные;

3) многофазные.

В звисимости от способа питания нагрузки трехфазные и многофазные АИ можно рассматривать как состоящие из требуемого количества однофазных, либо АИ, выполненные по совмещенной мостовой схеме. Упрощенные схемы данных АИ представлены на рисунках 2, 3 соответстветственно.

Для трехфазных АИ возможны два способа включения нагрузки: по схеме треугольник и по схеме звезда, что определяет напряжение питания АИ и напряжение питания нагрузки.

В зависимости от алгоритма переключения силовых ключей Рассматривают два возможных закона формирования Uвых:

1) закон управления 180°;

2) закон управления 120°.

Рисунок 6 – Схема многофазного АИ на базе однофазных АИ.

Рисунок 7 – Совмещенная многофазная мостовая схема АИ.

Для АИ в качестве вентилей можно использовать силовые транзисторы или тиристоры. В случае применения тиристоров необходимо применение коммутирующих устройств.

Существует три возможных способа формирования выходного напряжения АИ:

1) амплитудный;

2) регулирование на основной частоте;

3) регулирование на несущей частоте.

Для последнего способа рассматривают два возможных варианта модуляции выходного напряжения:

1) модуляция с линейным распределением;

2) модуляция по синусоидальному закону (длительность импульсов несущей частоты на длительности полупериода основной частоты изменяется по синусоидальному закону).

При амплитудном методе регулирования выходного напряжения применяют УВ, либо ШИП в качестве источника питания АИ. Упрощенная структура такого преобразователя представлена на рисунке 8

Рисунок 8 - Упрощенная структура преобразователя

Регулирование выходного напряжения на основной частоте применяется в ЭП малой мощности (до 600 Вт). Принцип регулирования поясняется диаграммой напряжения, представлена на рисунке 9

Рисунок 9 - Диаграмма напряжения

(Регулирование выходного напряжения на основной частоте).

Рисунок 10 - Диаграмма напряжения

(Регулирование выходного напряжения на несущей частоте).

Регулирование выходного напряжения на несущей частоте применяется в ЭП средней мощности (до 100 кВт). Принцип регулирования поясняется диаграммами напряжения, представленными на рисунке 10

По способу коммутации тиристоров силовой части АИ делятся на:

1) АИ с фазной коммутацией;

2) АИ с по фазной коммутацией;

3) АИ с групповой коммутацией;

4) АИ с индивидуальной коммутацией.