На практике чаще применяется схема тиристорного параллельного инвертора с обратными диодами Д3 и Д4 , подключенными к отводам первичной обмотки выходного трансформатора (рис. 6.16, а). С помощью этих диодов избыточная электромагнитная энергия, накопленная в дросселе Др и конденсаторе С, в начале каждого полупериода возвращается в источник постоянного тока. Обратные диоды позволяют инвертору устойчиво работать при изменяющейся в широких пределах активной и индуктивной нагрузке (без увеличения емкости коммутирующего конденсатора), а также повышают к.п.д. инвертора. Форма выходного напряжения во всех случаях остается близкой к прямоугольной.
Емкости (Ф) и индуктивности (Гн) коммутирующих элементов инвертора можно найти
Рис.6.16
из выражений
где tв – минимальное время, необходимое для восстановления управляющих свойств тиристора; l'н.макс – максимальный ток нагрузки, пересчитанный в первичную обмотку выходного трансформатора.
Недостаток схемы с обратными диодами заключается в том, что ток, потребляемый от источника питания, имеет пульсирующую форму. Поэтому схема инвертора может нормально работать только от источника с очень малым внутренним сопротивлением, для чего источник обычно шунтируют большим по емкости электролитическим конденсатором.
В схеме инвертора, приведенной на рис. 6.16,б, коммутирующий конденсатор С соединяется с первичной обмоткой трансформатора через диоды Д3 и Д4 – это схема с последовательными или отсекающими диодами. Процесс заряда конденсатора С происходит так же, как и в простейшей схеме: пусть открыты тиристор Д1 и диод Д3 . Конденсатор С заряжается через диод Д4 и тиристор Д1 до значения 2Uп .
Отличие в работе заключается в том, что начиная с момента, когда конденсатор начинает разряжаться через первичную обмотку трансформатора, диод Д4 закрывается и отключает его от обмотки. Таким образом, конденсатор С сохраняет свой заряд до тех пор, пока система управления не откроет тиристор Д2 . Схема работает практически в режиме непрерывных токов, хотя нагрузка может быть активной или индуктивной.
Оптимальной частотой коммутации для параллельных инверторов является частота около 1 кГц. При этом к.п.д. инвертора может составлять 85 – 90%. При снижении частоты коммутации к.п.д. возрастает, но одновременно увеличиваются масса и объем, занимаемый трансформатором, дросселем и коммутирующим конденсатором. С повышением частоты к.п.д. инвертора падает, так как возрастают потери в коммутирующих элементах, тиристорах и в сердечнике трансформатора.
6.2 Нерегулируемые и регулируемые выпрямители и сглаживающие фильтры
Преобразование напряжении переменного тока в постоянный является одной из наиболее распространенных функций источников вторичного электропитания. Для этого используется выпрямительные устройства, которые в общем случае состоят из трансформатора, схемы выпрямления и сглаживающего фильтра. В ряде случаев трансформатор и даже сглаживающий фильтр могут отсутствовать.
Существует много разновидностей выпрямительных устройств, отличающихся одна от другой схемами выпрямления , сглаживающих фильтров и пр.
Схемы выпрямления по числу используемых полупериодов напряжения переменного тока условно разделяются на однополупериодные и двухполупериодные, а по числу фаз питающего напряжения – на однофазные и трехфазные. Правильный выбор и точный расчет схемы выпрямления оказывает существенное влияние на массу, объем, стоимость и к.п.д. выпрямительного устройства и всего источника вторичного электропитания.
Основные схемы выпрямления напряжения переменного тока приведены на рис. 6.17. При питании от однофазной сети применяются однополупериодная
(рис. 6.17а), двухполупериодная со средней точкой (рис.6.17б), двухполупериодная мостовая (рис. 6.17в) схемы выпрямления. Находят практическое применение и схемы выпрямления с умножением напряжения (например, с удвоением) – рис. 6.17г, д. Эти схемы позволяют получить на выходе повышенное выпрямленное напряжение без трансформатора или значительно упростить трансформатор и снизить требования к электроизоляционным характеристикам выходной обмотки у высоковольтных источников вторичного электропитания.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.