Интеллектуальные силовые модули. Автономные инверторы тока

курсовая работа

2.2 Трехфазный мостовой инвертор тока

Трехфазный мостовой инвертор тока (рисунок 10). Такие АИТ находят применение в бесколлекторном электроприводе промышленных рабочих механизмов и машин.

Принципы устройства и работы трехфазного АИТ аналогичны рассмотренному выше однофазному АИТ. Особенностью является лишь то, что в процессе коммутации конденсаторы С1, СЗ, С5 и С2, С4, С6 включены в контур тока в виде двух параллельных цепей (один конденсатор и два последовательных конденсатора). Например, при коммутации тока с VT1 на VT3 конденсатор С1 включен параллельно с конденсаторами С2 и СЗ, соединенными последовательно между собой. При этом ток источника iп распределяется по конденсаторам в соотношении iс1 = 2Iп/3 и iс2 = iс3 = Iп/3. В межкоммутационный интервал перед коммутацией тиристора VT1 в момент щt = 2р/3 ток нагрузки проводят тиристоры VT1 и VT2 (рисунок 11, а). Контур тока нагрузки замыкается через VT1, VD1, фазы а и b, VD2, VT2. Конденсаторы C1, C5 заряжены полярностью, указанной на рис. 5.14, а, конденсатор С3 разряжен. Исследуем коммутацию от момента включения VT3 (щt = щt1 на рис. 5.14). Конденсатор С1 после включения VT3 подключен параллельно VT1 и запирает его обратным напряжением.

Ток нагрузки мгновенно переводится в цепь VT3 (см. рисунок 11, б). Ток тиристора VT3 iVT3 = Iп разделяется в отношениях 2/3 и 1/3 между конденсаторами С1 и СЗ, С5 (предполагаем C1 - С2 = СЗ). Постоянным током 2Iп/3 разряжается линейно конденсатор C1 (интервал щt1 -щt2 на рис. 5.). При этом через отсекающий диод VD3 ток не протекает до тех пор, пока напряжение uс1 не станет ниже значения IпR (при ). При дальнейшем снижении uc1 (IпR - uс1 >0) dt потенциал анода VD3 становится положительным, диод открывается и его ток нарастает от нуля до значения Iп (см. рис. 5.14, интервал щt2 -- щt4). Ток диода VD1 уменьшается от значения Iп до нуля. Сумма токов iVD1 и iVD3 равна постоянному току Iп: iVD1 + iVD3 = 3ic1/2 + Iп - 3iс1/2 = Iп (см. схему замещения для второй ступени коммутации, рисунок 11, в). Коммутация закончится, когда iVD1 =0, a iVD3 = Iп (см. рисунок 11, в).

Коммутация проходит в две ступени: мгновенного переключения тока в тиристорах и постепенного переключения тока в цепи нагрузки. Коммутирующий конденсатор должен иметь достаточную емкость, чтобы интервал щtq = щt3 - щt1 (см. рисунок 10), предусмотренный для запирания тиристора, был больше, чем минимальный интервал щtqmin необходимый для выключения тиристора данного типа. Напряжение, на которое заряжается коммутирующий конденсатор емкостью С по окончании коммутации, определяется значением тока Iп, индуктивностью и другими параметрами нагрузки.

Рисунок 10 - Схема трехфазного автономного инвертора тока с отсекающими диодами и временные диаграммы токов и напряжений

Рисунок 11 - Схемы замещения АИТ с отсекающими диодами при зависимой двухступенчатой междуфазной коммутации: а -- цепи до начала коммутации; б -- на первой ступени коммутации; в -- на второй ступени коммутации; г -- цепи после коммутации

Делись добром ;)