Последовательный инвертор тока.
Схема последовательного инвертора тока отличается от предыдущей способом подключения коммутирующего конденсатора. В данном случае коммутирующий конденсатор включен последовательно сопротивлению нагрузки. В положительном полупериоде включают тиристоры VS1 и VS4, протекает ток нагрузки. Током нагрузки конденсатор заряжается до полярности: +,-. Далее включают тиристоры VS2, VS3 – в данный момент включены все четыре вентиля. Образуется два контура разряда: iK – коммутирующие токи. Отличие этого инвертора от предыдущего заключается в том, что в предыдущем случае была мгновенная коммутация. Если в сопротивлении нагрузки имеется и активное и индуктивное сопротивление, и активное сопротивление меньше критического значения, коммутирующий ток будет меняться по синусоиде (колебательный контур), либо если активное сопротивление больше критического значения, то переходный процесс идет по экспоненте, учитывается лишь начальный участок, поэтому коммутирующий ток линейно возрастает. Ток в цепи инвертора будет по линейному закону снижаться. Как только ток инвертора сменит свое значение на противоположное, то тиристоры VS1 и VS4 выключаться, остаются работать тиристоры VS2, VS3. Аналогичные процессы происходят и в другом полупериоде.
Выводы:
1) Внешняя характеристика последовательного инвертора тока зависит только от коэффициента мощности нагрузки и является жесткой.
2) Последовательный инвертор тока не может устойчиво работать в области малых нагрузок из за низкого значения угла опережения , так как уменьшается время восстановления запирающих свойств тиристоров.
3) В области больших нагрузок устойчивость работы инвертора возрастает, так как растет угол , но при этом появляется перенапряжения на тиристорах.
Инвертор тока с отсекающими диодами.
Характеризуется уменьшенным значением емкости коммутирующего конденсатора, так как коммутирующие конденсаторы отделены от цепи протекания тока нагрузки диодами.
Данные инверторы тока могут работать на активно-индуктивную нагрузку.
Силовая схема содержит: Одину входную индуктивность, 4-ре рабочих тиристоров и четыре отсекающих диода (отсекают ток через кондесаторы).
В положительном полупериоде включены тиристоры VS1-VS4, ток нагрузки протекает по следующей цепи: Ld, VS1, VD1, Zн, VD4, VS4. Через сопротивление нагрузки протекает ток Id – который можно считать идеально сглаженным. В этом полупериоде коммутирующие конденсаторы заряжаются полярностью: + -. В момент времени 1 подаются импульсы на тиристоры VS2,VS3, ток разряда конденсатора включает тиристор VS2 и выключает VS1. В контуре разряда сопротивление отсутствует коммутация мгновенная. VS1, VS4 выключаются, работают тиристоры VS2, VS3. От + источника через индуктивность Ld, тиристор VS1, VD1, Zн, VD4, Ск2. Током нагрузки конденсаторы будут перезаряжаться. Напряжение на конденсаторе меняется по линейному закону, так как ток постоянный. В момент времени равный 2 напряжение на конденсаторе пройдет через 0, к тиристору VS1 будет приложено обратное напряжение пока напряжение на конденсаторе не сменят свою полярность на противоположную. После чего напряжения на диодах VD2, VD3 станут равным нулю, они включаются и ток нагрузки протекает по более короткому пути. VD1,VD4 выключаются, ток меняет свое направление на противоположное. В отрицательном полупериоде процессы происходят аналогично, в момент времени 3 включаются тиристоры VS1,VS4, а VS2, VS3 выключаются, коммутирующих конденсатор перезаряжается. Коммутирующие конденсаторы включаются последовательно в цепь нагрузки и работают только в момент переключения.
Расчет емкости конденсатора выполняется из условия обеспечения необходимого значения угла восстановления запирающих свойств.
*tв.з.с.
Исходя из последней формулы определяются значения коммутирующих конденсаторов.
Как и у последовательного инвертора тока:
