Трехфазный инвертор напряжения с групповой коммутацией.

На рис 9 представлена схема трехфазного мостового инверто­ра напряжения с двухступенчатой последовательной коммутацией. Анодная (В₁, B₃, В₅) и катодная (В₂, В₄, B₆) группы рабочих ти­ристоров имеют свои отдельные групповые коммутирующие кон­туры С₁, L₁, В₇ и С₂, L₁, В₈. Диоды Д₇, Д₈ и дроссели L₂ предназна­чены для заряда коммутирующих конденсаторов С₁ и С₂. Для нормальной работы инвертора необходимо, чтобы зарядные дроссели имели индуктивность, намного превышающую индуктивность коммутирующих дросселей, т. е. L₂>>L₁.

Для запирания тиристоров анодной группы отпирается коммутирующий тиристор B₇ и к коммутирующему дросселю L₁ прикладывается импульс напряжения при перезаряде конденсатора С₁, а к тиристорам В₁, В₃, В₅ – импульс обратного напряжения, запирающий открытый тиристор. Аналогично происходит запирание рабочих тиристоров катодной группы. Контур перезаряда коммутирующих конденсаторов на интервале коммутации отделен от цепи нагрузки запертым рабочим тиристором и ток нагрузки не участвует в перезаряде конденсатора.

Трехфазный инвертор напряжения с общей коммута­цией.

Коммутация рабочих тиристоров в схеме рис 10 производится с помощью специального коммутирующе­го устройства, состоящего из дросселей L₁ и L₂, тиристо­ров В₇-B₁₀ и коммутирую­щего конденсатора С. Ин­вертор работает следующим образом.

Предположим, что откры­ты рабочие тиристоры В₁,В₄. Для запирания рабочего тиристора B₁ отпираются коммутирующие тиристоры B₇, B₁₀ и конденсатор C начинает разряжаться по контуру: С—В₁₀—Д₂—Д₁—L₁—В₇—С. К дросселю L₁ прикладывается напряжение U_c0>U_d, и тиристор В₁ запирается. После запирания тиристора В₁, конденсатор начинает перезаряжаться от источника питания по контуру U_d—L₁—В₇—С—B₁₀—U_d. Перезаряд ком­мутирующего конденсатора будет происходить от напряжения U_с0 до напряжения, превышающего –U_C0, так как в контур входит источник питания; кроме того, дроссель перед началом коммутации обладает энергией L₁I_н0²/2, которая переходит в конденсатор, т. е. имеет место процесс накопления энергии в коммутирующем контуре. Для устранения накопления энергии в дросселях L_l и L₂ служит устройство сброса, состоящее из дополнительных обмоток w₂ и дио­дов Д₇ и Д₈. Устройство сброса фиксирует напряжение на конден­саторе, отдавая избыточную энергию дросселя в источник постоян­ного тока. Напряжение на конденсаторе U_C0 всегда больше напря­жения U_d, что необходимо учитывать при рассмотрении принципа работы устройства сброса. При перезаряде конденсатора до напряжения - U_C0 ток в коммутирующем контуре поддерживается только за счет дросселя L₁. Максимальное напряжение на коммутирующем конденсаторе:

где n_c= w₂/w₁—коэффициент трансформации между рабочей и дополнительной обмотками.

Оптимальным следует считать n_с=2. Тогда с учетом индуктивности рассеяния обмоток w₂ и w₁ и активных сопротивлений ком­мутирующего контура можно считать U_Сmax=(1,65—1,85) U_d.

При отпирании диода Д₈ (Д₇) напряжение на рабочей обмотке, дросселя L₁ не может превысить значение U_d/n_c, а напряжение на конденсаторе—значение (1—n_c)U_d/n_c и ток i_L переходит из рабо­чей обмотки в магнитно-связанную с ней дополнительную обмотку (обмотку сброса). При этом тиристоры В₇ и В₁₀ запираются. Ток i_L при запирании тиристоров В₇, и В₁₀ под действием противо-э. д. с источника питания начинает спадать, замыкаясь через диод Д₉. Для запирания рабочего тиристора В₄ отпираются тиристоры В₈, В₉ и процесс повторяется.

Для рассматриваемого типа инверторов характерен многократный (шестикратный) заряд и разряд конденсатора С за период. В связи с этим такие инверторы применяют на сравнительно низких частотах. Коммутирующий конденсатор С в данном инверторе, исполь­зуется эффективно.