13.1. Автономний інвертор
У тиристорних перетворювачах частоти змінного струму найбільш широко використовуються так звані автономні інвертори (АІ), у яких використовуються мостові схеми включення тиристорів. Перетворення в них постійного струму у змінний заданої частоти здійснюється при відповідній послідовності переключення тиристорів, що забезпечується системою керування автономних інверторів. Ця система виконує досить складну функцію регулювання частоти переключення тиристорів і змінної напруги на виході автономного інвертора. За деякими схемотехнічними особливостями і процесами, що протікають в схемі, АІ поділяються на автономні інвертори напруги (АІН), автономні інвертори струму (АІС) та автономні резонансні інвертори (АІР).
На рис. 13.1 проілюстровано принцип роботи АІН. Формування кривої напруги на навантаженні UН відбувається при почерговому включенні навхрест розташованих тирісторів. Спочатку включені тиристори VS1 і VS4, потім – VS2 і VS3. Крива вихідної напруги UН подана часовою діаграмою і має вигляд послідовності двополярних імпульсів. Амплітуда UН буде дорівнювати Е за винятком падіння напруги на двох відкритих тиристорах. Частота вихідної напруги f буде відповідати частоті переключення зазначених груп тиристорів. Струм у навантаженні iН визначається його характером. На діаграмі представлена крива iН для навантаження активно-індуктивного характеру. При цьому, як ми бачимо, у кожному півперіоді струм деякий час має напрямок, зворотний до тиристорів. Для його пропускання на цих інтервалах у схему включені діоди VD1 – VD4.
Якщо в інверторі використовуються одноопераційні тиристори, схема повинна доповнюватися комутаційними вузлами для примусового запирання тиристорів (на рис. 13.1 не показано). При використанні двоопераційних тиристорів або транзисторів вузли примусової комутації не потрібні.
На рис. 13.2 показано спрощену схему трифазного автономного інвертора напруги. Вона складається з одноопераційних тиристорів VS1 – VS6, що включені за мостовою схемою, зворотних діодів VD1 – VD6, відсікаючих діодів VD7 – VD12, комутуючих конденсаторів С1 – С6, дроселів L1 і L2. Порядок переключення тиристорів такий самий, як і в трифазній мостовій схемі випрямлення (див. рис. 12.16).
Нагадаємо, що одноопераційний тиристор при наявності напруги на електроді керування відкривається, а при знятті цієї напруги, без відповідних умов, самостійно не закривається. Для запирання тиристорів VS1 – VS6 використовуються конденсатори С1 – С6. Розглянемо момент, коли відкриті тиристори VS1 і VS6. Конденсатори С1, С3, С4 і С6 при цьому відносно катодів відповідно VS2, VS3 VS4 і VS5 заряджені з полярністю, що показано на рисунку. У наступний момент, коли відкривається VS2, напруга на його катоді “підіймає” заряд конденсатора С1 над катодом VS1. Ця сумарна напруга є зворотною для останнього і він запирається одночасно із заряджанням С2. Через один такт (відкриття VS4 – закриття VS6 напругою на С4) вже С2 закриє VS2 при відкриванні VS3. Цей ланцюговий процес проходить безперервно до зняття напруги живлення або керуючих імпульсів.
Діоди VD1 – VD6 і конденсатор С0 на вході інвертора забезпечують прийом реактивної енергії, яку повертає навантаження. Діоди VD7 – VD12 відділяють тиристорну групу від навантаження.
- Електроустаткування, виконавчі механізми та регулюючі органи
- 3.2 Способи боротьби з дугоутворенням в розривних
- 1. Основи теорії електричних апаратів
- 1.1. Основні вимоги до електричних апаратів
- 1.2. Електродинамічні зусилля в електричних апаратах
- 1.3. Нагрівання і охолодження електричних апаратів
- 2. Електричні контакти
- 2.1. Замикання контактів
- 2.2. Розмикання контактів
- 2.3. Конструкції розривних контактів
- 3. Електрична дуга
- 3.1. Способи боротьби з дугоутворенням в розривних контактах
- 3.2. Способи боротьби з дугоутворенням в розривних контактах
- 4. Електромагніти електричних апаратів
- 4.1. Електромагніти постійного струму
- 4.2. Електромагніти змінного струму
- 5. Обмотки електромагнітів електричних апаратів
- 6. Електричні апарати керування
- 6.1. Електричні апарати ручного керування
- 6.2. Електромеханічні апарати дистанційного керування
- 7. Електромагнітні силові апарати дистанційного керування
- 7.1. Контактори
- 7.2. Магнітні пускачі
- 7.3. Автоматичні вимикачі (автомати)
- 8. Тахогенератори (датчики швидкості)
- 8.1. Тахогенератори постійного струму
- . Тахогенератори змінного струму.
- 9. Електромеханічні муфти
- 9.1. Індукційні муфти На рис. 9.1 схематично зображена конструкція індукційної муфти.
- 9.2. Електромагнітні фрикційні муфти
- 9.3. Феропорошкові електромагнітні муфти
- 10. Електромеханічні гальма
- 10.1. Гальма з електромагнітним приводом
- 10.2. Гальма з електрогідравлічним штовхачем
- 11. Сельсини
- 11.1. Контактні сельсини
- 11. 2. Безконтактні сельсини
- 11.3. Системи сельсинних синхронних передач
- 12. Випрямлячі змінного струму
- 12.1. Випрямлячі однофазні
- 12.2. Випрямлячі трифазні
- 12.3. Фільтри
- 12.4. Фазочутливі випрямлячі змінного струму
- 12.5. Керовані випрямлячі змінного струму
- 13. Тиристорні перетворювачі частоти змінного струму
- 13.1. Автономний інвертор
- 13.2. Система керування автономного інвертора
- 14. Тиристорні перетворювачі частоти змінного струму
- Запитання для самоконтролю
- Список літератури
- Електроустаткування, виконавчі механізми та регулюючі органи Навчальний посібник
- Навчальний посібник