63. Автономные инверторы тока (аит), классификация, основные схемы, временные диаграммы работы, расчет основных параметров и характеристик, примеры использования в системах управления.

Автономный инвертор тока UZ преобразует постоянный ток в трехфазный переменный с частотой 50 Гц. На входе и выходе инвертора установлены автоматические выключатели QF1, QF2, служащие для подключения к источнику питания и к нагрузке. Синусоидальность переменного тока обеспечивается за счет компенсирующих, конденсаторов С1 - СЗ, установленных на выходе инверторного моста. Различают автономные инверторы тока и напряжения. Инвертор тока получает энергию от источника питания через сглаживающий фильтр большой индуктивности. Инвертор напряжения подключается непосредственно к источнику питания с малым внутренним сопротивлением. Модель описанного стабилизированного автономного инвертора тока была построена на базе аналоговой вычислительной машины ЭМУ-10. Рассмотрим установившийся режим работы однофазного автономного инвертора тока с нулевым выводом трансформатора ( рис. 10.53), положив, что к моменту времени t 0 тиристор VS t был закрыт, тиристор VS-i открыт, конденсатор цепи коммутации емкостью Ск заряжен так, как показано на рис. 10.53 знаками плюс и минус без скобок, трансформатор идеальный и сопротивление цепи нагрузки гн. В цепь источника постоянной ЭДС Е включен сглаживающий фильтр с индуктивностью L.

Рис. 4. Схема автономного инвертора тока (а). Графики (б) напряжения Utb и тока Iн на выходе инвертора

Внешне АИТ похожи на АИН, имеют аналогичную структуру (рис. 4, а) однако процессы в них существенно различаются. Основное различие — в способе питания: на входе АИТ включен реактор Ld, индуктивность которого достаточна для поддержания тока нагрузки практически неизменным в течение полупериода выходной частоты АИТ. Таким образом, в АИТ задается мгновенное значение тока, он получает питание от источника тока. Напряжение — зависимая переменная ( рис. 4, 6). Индуктивность сглаживающего реактора Ld оказывает существенное влияние на динамические характеристики АИТ. В частности, чем меньше Ld, тем меньше всплески и провалы напряжения на выходе АИТ при скачкообразном изменении нагрузки на его выходе.

В АИТ ключевые элементы изменяют направление тока в нагрузке (но не мгновенное значение), так что нагрузка питается как бы от источника тока, что и нашло свое отражение в соответствующей терминологии — инвертор тока Нагрузка АИТ, как правило, носит емкостной характер (на рис. 4, а конденсатор Ск), так как при индуктивной нагрузке из-за скачкообразного изменения тока возникли бы перенапряжения, нарушающие нормальную работу схемы. К числу достоинств АИТ относится сравнительно хорошая форма кривой выходного напряжения при наличии на выходе параллельного конденсатора. Основными недостатками АИТ являются падающая внешняя характеристика и зависимость величины и формы кривой выходного напряжения от частоты, в связи с чем обычно АИТ используется в диапазоне частот от 50 до 1000 Гц.