2.1.2 Последовательно-параллельный инвертор тока
Рис. 2.1.4.
Увеличение тока нагрузки параллельного инвертора тока приводит к уменьшению времени восстановления управляющих свойств тиристора, что может привести к короткому замыканию источника входного напряжения через невосстановившийся и очередной включенный тиристор. В схеме конденсатор C1 ограничивает предельную величину тока инвертора при уменьшении сопротивления нагрузки. В пределе при R=0 схема превращается в параллельный инвертор в режим холостого хода с емкостью C1. Параллельный инвертор в режиме холостого тока неработоспособен и для работы данной схемы необходимы дополнительные меры, однако ток короткого замыкания ограничен самой схемой.
2.1.3 Инвертор тока с отсекающими вентилями
Так как в инверторе тока величина емкости обратно пропорциональна частоте выходного напряжения, его нерационально применять для получения низких частот выходного напряжения, из-за больших значений емкости конденсатора и индуктивности реактора. В тоже время переизбыток реактивной мощности на высоких частотах приводит к резкому росту напряжения на выходе инвертора. Для устранения этих недостатков применяют отсекающие диоды, рисунок 2.1.5.
Рис. 2.1.5.
Схема трехфазного инвертора тока с отсекающими диодами содержит две группы коммутирующих конденсаторов: C1, C3, C5 для катодной группы (VS1, VS3, VS5) и C2, C4, C6 для анодной группы (VS2, VS4, VS6). Конденсаторы отделены от фаз нагрузки Za, Zb, Zc соответствующими отсекающими диодами VD1-VD6. В любой момент времени в схеме открыты два тиристоры, один в катодной группе и один в анодной, например VS1 и VS2, через которые питаются фазы C и A нагрузки. При включении очередного тиристора VS3 к тиристору VS1 скачком прикладывается напряжение конденсатора C1 в обратном направлении, и он выключается. Теперь ток под действием индуктивности фазы A нагрузки протекает через тиристор VS2, диод VD1, конденсатор C1, параллельную ему цепочку из последовательно включенных конденсаторов C3, C5 и тиристор VS1. За время перезаряда полярности конденсатора C1 тиристор VS1 восстанавливает свои запирающие свойства. Одновременно нарастает ток фазы B нагрузки. В момент спадания тока фазы A нагрузки до нуля диод VD1 закроется и инвертор перейдет в новое состояние с открытыми тиристорами VS2, VS3 и токами в фазах B и C нагрузки. При этом емкость C1 перезарядится в обратную полярность напряжения, емкость C5 разрядится, а емкость C3 зарядится с полярностью минус слева плюс справа и подготовится к коммутации тока тиристора VS3 на тиристор VS5 через 120 эл. гр. Через 60 эл. гр. произойдет аналогичная коммутация в анодной группе при включении тиристора VS4, заряженные в указанной полярности емкости C2, C6 подготовлены для обеспечения выключения тиристора VS2.
Таким образом, емкости в такой схеме подключаются параллельно нагрузке только на время коммутации токов в фазах нагрузки, поэтому называются коммутирующими. Их величина не зависит от значения реактивной мощности нагрузки, что позволяет работать инвертору тока с отсекающими диодами на любую нагрузку и при любой частоте выходного напряжения в приделах коммутирующих способностей емкостей.