2.1.4 Инвертор тока с выпрямителем обратного тока

Рис. 2.1.6.

Для предотвращения чрезмерного возрастания напряжения на выходе инвертора тока при малых нагрузках на его выход вводят выпрямитель обратного тока, нагруженный на противо – э. д. с., рисунок 2.1.6. Выпрямитель может быть управляемым и неуправляемым. Неуправляемый выпрямитель потребляет от источника переменного тока только активную мощность, а управляемый как активную, так и реактивную мощность. Для увеличения КПД инвертора выпрямитель включают на шины основного источника питания так, что выпрямитель возвращает часть преобразованной инвертором энергии в источник питания. При этом на внешней характеристике инвертора появляется участок ограничения напряжения при малых нагрузках.

Применение управляемого обратного выпрямителя позволяет осуществить не только стабилизацию, но и регулирование выходного напряжения. Однако применение управляемого обратного выпрямителя требует увеличения емкости конденсатора и добавление канала управления, что ограничивает применение этой модификации инверторов тока.

2.1.5 Инвертор тока с индуктивно-тиристорным регулятором

Этот метод стабилизации (регулирования) выходного напряжения АИТ основывается на компенсации реактивности конденсатора при изменении тока нагрузки с помощью регулирования индуктивности нагрузки. Изменение индуктивности нагрузки осуществляется с помощью изменения задержки моментов отпирания тиристоров VS₁, VS₂, относительно моментов отпирания тиристоров инвертора, рисунок 2.1.7. Применение индуктивно-тиристорного компенсатора реактивной энергии конденсатора имеет преимущество перед обратным выпрямителем. Оно обусловлено тем, что при стабилизации (регулировании) выходного напряжения компенсатор практически не потребляет активной мощности, в то время как при использовании обратного выпрямителя в результате циркуляции активной мощности в цепи источник питания – инвертор – обратный выпрямитель наблюдаются потери энергии.

Рис. 2.1.7.

Недостатки схемы: тиристорное регулирование тока приводит к дополнительному искажению формы выходного напряжения; необходим дополнительный канал управления.

2.1.6 Инвертор тока с широтно-импульсной модуляцией

Рис. 2.1.8.

Прямоугольный характер тока на выходе инвертора обуславливает близкую к трапецеидальной форму выходного напряжения на низких частотах, когда время перезаряда коммутирующей емкости становится малым по сравнению с длительностью полупериода выходного напряжения.

Рис. 2.1.9.

Это ограничивает нижнюю частоту инвертора, особенно для работы в составе регулируемого электропривода переменного тока. Улучшение формы выходного напряжения инвертора достигается формированием каждой полуволны напряжения последовательностью промодулированных по трапецеидальному закону импульсов тока, рисунок 2.1.9. В этом случае применяются либо полностью управляемые вентили, либо тиристоры, включенные по схеме инвертора тока с отсекающими диодами, рисунок 2.1.8. Конденсаторы на выходе инвертора выполняют роль энергетического буфера, между импульсами тока инвертора и нагрузкой, как правило, имеющей индуктивный характер и не допускающей скачков тока в ней.