С целью снижения установленной мощности коммутирующих дросселей, уменьшения уровня прямого напряжения, прикладываемого к тиристорным плечам, и ограничения скорости изменения тока в линейных и коммутирующих тиристорах УПК, выполняют для одной фазы нагрузки.
В проводящем состоянии линейного тиристора коммутирующий конденсатор
заряжен до напряжения
с полярностью «плюс» слева,
«минус» справа. Для выключения тиристора
необходимо
включить коммутирующий тиристор
, причем в момент
его включения начинается переход тока нагрузки, равного
,
в коммутирующий контур. При достижении током коммутирующего контура величины
тока тиристора
последний выключается, и
включается обратный диод
, обеспечивая
восстановление вентильных свойств выключаемого тиристора за счет приложения к
нему отрицательного напряжения, равного падению напряжения на диоде
(для увеличения отрицательного
напряжения, прикладываемого к линейному тиристору, в цепь обратного диода можно
вводить последовательный дроссель или резистор). Ток
перезаряда
коммутирующего конденсатора становится более
,
при этом составляющая тока
, замыкается
по контуру, содержащему конденсатор
, нагрузку,
соответствующий линейный тиристор другой фазы нагрузки, тиристор
и коммутирующий дроссель
, а составляющая тока, равная
(
) замыкается через обратный диод
.
При уменьшении тока конденсатора до
величины
выключается обратный диод
и продолжается заряд конденсатора
током
по цепи нагрузки, содержащей также
тиристор
, дроссель
,
конденсатор
, соответствующий линейный
тиристор другой фазы нагрузки и источник питания. При достижении напряжением
на конденсаторе уровня напряжения источника включается обратный диод
и запасенная в дросселе
энергия переходит в
конденсатор
, осуществляя его дозаряд по контуру,
содержащему дроссель
, конденсатор
, обратный диод
, источник питания и коммутирующий
тиристор
. При этом конденсатор оказывается
заряженным до напряжения
с полярностью
«плюс» справа, «минус» слева.
Недостатком рассматриваемого АИН является увеличение
напряжения на коммутирующем конденсаторе при уменьшении тока нагрузки. Для
устранения этого недостатка в АИН вводят цепи сброса избыточной энергии , содержащие
диоды и
и
резистор
. В этом случае после окончания
описанного выше процесса коммутации, в результате которого конденсатор
зарядился до напряжения,
большего
, создается контур
апериодического разряда конденсатора до напряжения, меньшего
, включающий в себя дроссель
, резистор
, диод
,
источник питания и диод
.
Для обеспечения начального заряда коммутирующего конденсатора
и надежной коммутации тиристорных плеч АИН при малых токах нагрузки используют
заряд и подзаряд коммутирующего конденсатора от источника питания по контуру,
содержащему соответствующие линейные, зарядные ( и
) тиристоры, коммутирующий дроссель
и резистор
.
В силовые цепи АИН с групповой коммутацией вводят
дополнительный источник
коммутирующего напряжения .
В этом случае УПК для анодной (катодной) вентильной группы (линейные тиристоры
,
,
или
,
,
)
состоит соответственно из коммутирующих тиристоров
,
,
,
(
,
,
), конденсатора
(
),
дросселей
,
,
(
,
,
) и источника коммутирующего
напряжения
(
).
Цепи, состоящие из диодов (
) и дросселей
(
), предназначены для заряда
коммутирующих конденсаторов, причем величину индуктивности зарядного дросселя
выбирают из условия обеспечения к моменту включения соответствующего коммутирующего
тиристора заряда коммутирующего конденсатора до уровня
,
обеспечивающего гарантированную коммутацию. Выбранная таким образом
величина
, должна быть примерно в
раз больше
,
что позволяет обеспечить нормальную работу АИН.
Как и в предыдущем АИН, в данном инверторе устанавливают
цепи сброса избыточной энергии в источник питания, содержащие трансформатор
сброса, первичные обмотки которого через диоды сброса ...
соединены с коммутирующими
дросселями, а вторичная — через диод
—
с источником питания. Такая структура цепей сброса энергии позволяет упростить
конструкцию коммутирующих дросселей.
Для выключения линейного тиристора необходимо
подать управляющий сигнал на коммутирующий тиристор
,
при включении которого конденсатор
,
заряженный с полярностью «плюс» вверху, «минус» внизу до напряжения
, начинает перезаряжаться
током
по контуру, содержащему
. При этом тиристор
выключается, и к нему прикладывается
в обратном направлении напряжение
до тех пор, пока
напряжение на конденсаторе
не уменьшится до
величины
. В течение этого интервала
времени тиристор
восстанавливает свои
вентильные свойства. При уменьшении напряжения на конденсаторе
до величины
включается
зарядный диод
, и образуется второй
контур (
), ток
в
котором растет медленно, поскольку
. При достижении
током коммутирующего тиристора
нулевого значения
(
) тиристор выключается, конденсатор
заряжается от источника
через диод
и
дроссель
, а ток коммутирующего
дросселя
замыкается через диод
сброса
и обмотку
трансформатора
сброса благодаря чему осуществляется возврат избыточной энергии в питающую
сеть.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.