Повышение технических характеристик электрической передачи переменного тока, страница 20

     Трехфазный   мостовой   АИН   с   общей   коммутацией содержит один УПК, состоящий из коммутирую­щих тиристоров , , конденсатора  и дроссе­лей    и .  Пусть в проводящем состоянии находились линейные тиристоры  и .  Для вклю­чения тиристора  в момент времени  подают уп­равляющие импульсы на коммутирующие тиристоры  и . При включении которых заряженный с полярностью «плюс» справа, «минус» слева   конденсатор  начинает перезаряжаться по контуру, содержащему тиристор , обратные диоды  и , обмотку  дросселя  и тиристор . При этом перезаряд конденсатора до напря­жения, равного — , происходит только за счет энергии, запасенной в дросселе  к моменту начала коммутации. Коэффициент трансформации дросселей  выбирают таким образом, чтобы максимальное   напряжение заряда конденсатора . Тогда при учете индуктивности рассеяния обмоток дросселей и актив­ного сопротивления цепи заряда конденсатора   оптималь­ная величина . В этом случае к дросселю при­кладывается напряжение  вследствие чего тири­стор  выключается.

     В связи с тем, что в дросселе к моменту коммутации на­копилась энергия, которая при перезаряде конденсатора пе­рейдет в конденсатор, и в этом инверторе имеет место на­копление энергии в контуре коммутации. Поэтому в резуль­тате перезаряда конденсатора по контуру, содержащему источник питания, первичную обмотку дросселя , тири­сторы  и , конденсатор заряжается с полярностью «плюс» слева, «минус» справа до напряжения .

     Для сброса избыточной энергии к источнику питания используют вторичные обмотки  коммутирующих дрос­селей и диоды сброса  и . Тогда при включении ди­ода  напряжение на обмотке  дросселя  огра­ничивается на уровне , а напряжение заряда конденсатора — на уровне , и ток из первич­ной обмотки дросселя переходит в обмотку сброса , вы­ключая тиристоры  и . В процессе выключения этих тиристоров ток дросселя, замыкаясь через диод , спадает под действием э. д. с. источника питания, направ­ленной встречно.

     Для выключения линейного тиристора  в момент вре­мени  необходимо подать управляющие импульсы на коммутирующие тиристоры  и  и т. д. Причем коммутирующий конденсатор работает с шести­кратной по отношению к периоду выходного тока инвертора частотой, что обусловливает более эффективное использо­вание конденсатора в АИН с общей коммутацией по срав­нению с другими видами инверторов.

     УПК АИН с межфазной коммутацией со­стоит из коммутирующих конденсаторов , ти­ристоров  и дросселей  с об­мотками  сброса энергии. Если в проводящем состоянии находились линейные тиристоры , то для выключения тиристора  в момент вре­мени  подают управляющий импульс на коммутирую­щий тиристор . При этом заряженный с полярностью «плюс» слева, «минус» справа коммутирующий конденса­тор  начинает перезаряжаться по контуру, содержаще­му конденсатор , обмотку  дросселя  и тиристор , а к выключаемому тиристору  через диод  и ти­ристор  прикладывается напряжение, равное разности напряжений на коммутирующем конденсаторе  и конденсаторе . В результате перезаряда конденса­тора подготавливаются условия для выключения линейного тиристора  (при включении коммутирующего тиристора ).

     При коэффициенте трансформации дросселей    максимальные положительное и от­рицательное напряжения на тиристорах соответственно рав­ны  и  а максимальное на­пряжение на диодах сброса составляет .

     Поскольку УПК в АИН с межфазной коммутацией обеспечивает двукратную коммутацию каждого линейного тиристора в течение полупериода выходного тока, то в ин­верторах такого типа можно реализовать широтно-импульсное регулирование уровня выходного напряжения.

     В АИН с межплечевой коммутацией УПК состоит из шести коммутирующих конденсаторов  и двух коммутирующих дросселей  и .Форма кривой выходного напряжения зависит от параметров нагрузки. В проводящем состоянии тиристоров  и  конденсатор  был за­ряжен с полярностью «плюс» справа, «минус» слева, а кон­денсатор  — с полярностью «плюс» слева, «минус» справа. Для выключения тиристора  в момент времени  подают управляющий импульс на линейный тиристор , при включении которого образуется контур разряда конденсатора  через тиристоры  и . Поскольку этот контур не содержит индуктивности, выключение тири­стора  происходит практически мгновенно, а в течение времени разряда до нуля конденсатора  по контуру, со держащему тиристор , дроссель , резистор , дио­ды  и , к тиристору  приложено обратное напря­жение, под действием которого он восстанавливает свои вен­тильные свойства. Поскольку при выключении тиристора  тиристор  находится в проводящем состоянии, появляет­ся контур перезаряда коммутирующих конденсаторов через этот тиристор, в частности, контур перезаряда конденсато­ра , содержащий источник питания, дроссель , ти­ристор , диоды  и , тиристор  и дроссель .

     Коммутирующие конденсаторы в АИН такого типа за­ряжаются до напряжения, примерно равного , и подклю­чаются параллельно нагрузке только на интервалах вре­мени их перезаряда. Поскольку на частотах выше 400 Гц время перезаряда конденсаторов соизмеримо с периодом вы­ходного тока инвертора, влияние отсекающих диодов на этих частотах уменьшается. При этом с повышением вы­ходной частоты инвертора возрастает скорость накопления избыточной электромагнитной энергии в дросселях, что при­водит к ухудшению к. п. д. инвертора. Для уменьшения по­терь энергии в силовые цепи АИН вводят цепи, состоящие из последовательно соединенных диода  и резистора  или резисторов , связывающих зажимы постоянного на­пряжения моста обратных диодов (МОД) с соответствую­щими зажимами источника питания.