Недостаток – потребление выпрямителем реактивной мощности и, следовательно, снижение коэффициента мощности в цепях нагрузки.
На рис 10, а, представлен интервал, в пределах которого происходит изменение напряжения нагрузки. Этот интервал остается неизменным, но смежается влево или вправо по диаграмме в зависимости от значения угла управления. На рис. 10, б, изображен интервал, который был использован в расчетах, при определении среднего выпрямленного напряжения нагрузки. В технической литературе используются оба варианта задания интервала интегрирования, и, как следует из временных диаграмм, они дают одинаковые результаты.
а) б)
Рис. 10 Графическое пояснение к режиму работы схемы Ларионова
На рис. 11 изображено графическая иллюстрация работы схемы с углом управления 30 градусов. На диаграмме обозначена одна из точек естественной коммутации.
 |
Рис. 11 Графическое пояснение к определению величины угла управления
5 Ведомые сетью инверторы
Инвертор, ведомый сетью (зависимый инвертор), передает энергию из сети постоянного тока в сеть переменного тока, напряжение и частота которой заданы другими, более мощными источниками переменного тока.
5.1 Однофазный ведомый сетью инвертор
Однофазная схема зависимого инвертора представлена на рис. 12. Она идентична схеме управляемого выпрямителя (рис. 1, а).
Различие состоит в том, нагрузкой у инвертора является источник энергии постоянного тока ЕН, полярность которого противоположна полярности выходного напряжения выпрямителя.
Поэтому УВ может использоваться и в выпрямительном, и в инверторном режиме, которые отличаются направлением потока энергии: в выпрямителе энергия из сети переменного тока поступает в цепь постоянного тока, в инверторе – из сети постоянного тока в сеть переменного тока.
При рассмотрении инверторов используются обозначение угла управления β, который называется углом опережения:
(1)
Рис. 12 Однофазный инвертор:
а – схема; б – временные диаграммы работы
Среднее выпрямленное значение напряжения с учетом (1):
.
Зависимость:
называется регулировочной характеристикой ведомого сетью инвертора (рис. 13, б); она представляет собой симметричное отображение части характеристики рис.13, а.
Рис. 13 Регулировочные характеристики однофазного управляемого выпрямителя:
а – выпрямителя-инвертора; б – инвертора
Область применения однофазного инвертора ограничена тем, что величина постоянного напряжения источника должна совпадать с амплитудой напряжения U2, иначе тиристор не закроется. Как и все подобные устройства, такая схема применяется редко. Однако она является основой для более сложных приборов.
5.2 Однофазный нулевой ведомый сетью инвертор
Схема двухфазного ведомого сетью инвертора представлена на рис. 14, временные диаграммы его работы на рис. 15.
Рис. 14 Однофазный нулевой инвертор:
а – схема; б – временные диаграммы работы
Рис. 15 Временные диаграммы работы
однофазного нулевого инвертора при угле управления, меньше 90 град.
При угле управления α, в момент времени t1 подается импульс на тиристор VT1. Вследствие открывания тиристора, ток протекает через верхнюю полуобмотку трансформатора, тиристор TV1 в источник постоянного напряжения EН. При этом напряжение Ud и ток Id имеют одно направление, и энергия передается из цепи переменного тока в цепь постоянного тока. При угле 180 градусов (t2) изменяется полярность напряжения U2.1, начинается передача энергии из цепи постоянного тока в цепь переменного тока. Протекание тока через TV1 при отрицательном напряжении на аноде обеспечивается приложением к катоду отрицательного потенциала источника EН. При угле управления, большем, чем 180 градусов (t3), включается тиристор TV2, закрывается TV1 и происходит повторение изложенного процесса.
На рис. 16 изображены временные диаграммы работы однофазного нулевого инвертора при угле управления, равном 90 град. Схема всегда работает в режиме непрерывного тока. На временном интервале t1 – t2 мощность передается в нагрузку, а на интервале t2 – t3 в сеть. Тиристоры включаются попеременно, обеспечивая закрывание открытого в этот момент тиристора, т.к. на нем появляется закрывающее напряжение анод – катод.
Рис. 16 Временные диаграммы работы
однофазного нулевого инвертора при угле управления, равном 90 град.
На рис. 17 представлена регулировочная характеристика однофазного нулевого управляемого выпрямителя. При углах управления, больших 90 градусов, выпрямитель переходит в режим работы инвертора (рис. 17, б).
Рис. 17 Регулировочные характеристики
однофазного нулевого управляемого выпрямителя:
а – выпрямителя-инвертора; б – инвертора
5.3 Трехфазный ведомый сетью инвертор
Ведомый сетью трехфазный инвертор это УВ (рис. 18), нагрузкой которого является источник питания, полярность которого противоположна выходной ЭДС выпрямителя Ud. При этом угол управления должен быть a >90°.
Рис. 18 Трехфазный ведомый сетью инвертор
Эта схема состоит из трех однофазных инверторов, подключенных к трехфазной вторичной обмотке трансформатора. Временные диаграммы работы представлены на рисунках 19, 20 и 21 для углов управления 60, 90, 120 градусов соответственно. Из диаграмм следует, что до значения угла управления 90 град. Схема работает как управляемый выпрямитель, а после – в режиме инвертора.
Рис. 19 Временные диаграммы работы
трехфазного ведомого сетью инвертора, при угле управления 60 градусов
а) б)
Рис. 20 Временные диаграммы работы
трехфазного ведомого сетью инвертора, при угле управления 90 градусов
Рис. 21 Временные диаграммы работы
трехфазного ведомого сетью инвертора, при угле управления 60 градусов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.