Трехфазный мостовой инвертор напряжения с пофазной ком­мутацией.

На рис 7 представлена схема трехфазного мостового инвертора с пофазной одноступенчатой коммутацией (инвертор Мак-Маррея). Для коммутации тиристоров используются двухобмоточные дроссели, каждая из обмоток которых имеет индуктив­ность L, и конденсаторы С₁ — С₆. Коммутация тиристоров отли­чается от коммутации тиристоров в предыдущем инверторе и осу­ществляется между тиристорами В₁ — В₂, В₃ — В₄, В₅ — В₆. Угол проводимости тиристоров составляет =, т. е. форма выходного напряжения не зависит от коэффициента мощности нагрузки.

Принцип работы инвертора рассмотрим на примере одной фазы. Предположим, что в некоторый момент времени открыт ти­ристор В₁. Тиристор В₂ и обратные диоды Д₁ и Д₂ не проводят ток. Так как падением напряжения на дросселе и тиристоре B₁ пренебрегаем, то напряжение на конденсаторе С₁ в этот момент будет равно нулю, а на конденсаторе С₂—U_d. Тиристор В₁ запирается при отпирании тиристора В₂. При этом к нижней обмотке дросселя прикладывается напряжение u_с2 =U_d, а в верхней его обмотке индуктируется э. д. с. равная U_d (если взаимная индуктив­ность М = 1), которая через конденсатор С₁ прикладывается к тиристору В₁ в обратном направлении. Тиристор В₁ запирается, а ток на­грузки протекает через конденсатор С₁. В тече­ние времени, пока кон­денсатор С₁ заряжает­ся, а конденсатор С₂ разряжается, к тири­стору В₁ приложено обратное напряжение и он восстанавливает свои запирающие свойства. При разряде конденса­тора С₂ до нуля и заряде конденсатора С₁, до напряжения U_d протекание тока через кон­денсаторы прекращается, а ток нагрузки (нагрузка активно-индук­тивная) и ток дросселя замыкаются через обратные диоды, причем энергия, запасенная в дросселе, будет циркулировать в контуре L—В₂ — Д₂ —L. Таким образом, в инверторе наблюдается накоп­ление избыточной энергии в коммутирующих дросселях. Интенсив­ность накопления этой энергии возрастает с повышением выходной частоты инвертора, а следовательно, увеличиваются потери в инверторе, выполненном на реальных элементах.

Улучшить энергетиче­ские показатели инвертора можно, подключив обратные диоды к от­пайкам выходного трансформатора. Преимуществами инвертора являются хорошая форма выходного напряжения и низкое напряжение на тиристорах (U_Bm=U_d).

Трехфазный мостовой инвертор напряжения с индивидуальной коммутацией.

Такие инверторы по своим свойствам наиболее близким к инверторам на полностью управляемых вентилях. Особенностью инвертора, выполненного по схеме рис 8, является то, что каждый рабочий тиристор В₁—В₆ имеет специальное коммутирующее устройство, состоящее из дросселя L₁, конденсатора С, тиристоров В₇ — В₁₂ и диодов Д₁₃— Д₁₈. Инвертор работает следующим обра­зом. Для запирания, например, рабочего тиристора В₁ отпирается коммутирующий тиристор B₇ и под действием разрядного тока конденсатора тиристор B₁ запирается. Ток нагрузки переходит на тиристор В₇, а конденсатор перезаряжается по контуру С—В₇—Д₇—L₂—Д₁—С. После того как конденсатор за­рядится до напряжения, равного напряжению ис­точника питания (поляр­ность указана на рисунке в скобках), тиристор В₇ запирается, а ток нагруз­ки переходит на обратный диод Д₂, что обеспечивает обмен реактивной энерги­ей между фазами С и В. Энергия, запасенная в дросселе L₂ в момент ком­мутации, возвращается через обратные диоды Д₁ и Д₂ и источник питания. Поэтому в данном инверторе необходи­мость в энергопоглотителе отпадает. Диоды Д₇—Д₁₂ предотвра­щают разряд коммутирующих конденсаторов на нагрузку.

После коммутации полярность на конденсаторе (указана на рисунке в скобках) такова, что следующая коммутация не может быть осуществлена. Изменение полярности на конденсаторе проис­ходит таким образом. При очередном отпирании рабочего тиристо­ра В₁ образуется контур С—В₁—Д₁₃—L₁. Поскольку активное сопротивление контура мало, происходит колебательный процесс, в результате которого конденсатор перезаряжается (полярность указана без скобок). Напряжение, до которого зарядится конден­сатор, зависит от добротности контура и приблизительно равно первоначальному напряжению.

Для нормальной работы инвертора требуется предварительная подготовка его к пуску, т. е. вначале следует зарядить коммути­рующие конденсаторы.