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.