Инвертором напряжения

В автономном инверторе напряжения (АЙН) источник питания работает в режиме источника напряжения. Как правило, параллельно источнику питания включают конденсатор большой емкости ( 9.44, а), который практически исключает пульсации напряжения при коммутации тиристоров.

Полностью управляемые тиристоры выполняют в инверторе напряжения функцию ключей, периодически включающих и выключающих источник питания ?. Амплитудное значение выходного напряжения, как отмечалось, равно ?, а его прямоугольная форма не зависит от величины нагрузки. Поэтому внешняя характеристика автономных инверторов напряжения представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс («жесткая характеристика»).

Отметим, что в реальных схемах инверторов значение индуктивностей и емкостей конечны. Так, в инверторе напряжения С =? оо, а в инверторе тока L =? оо. Поэтому а практике нет достаточно строгого разграничения между этими инверторами и находят применение схемы, занимающие промежуточное место между инверторами напряжения и инверторами тока.

Напряжение на нагрузке повторяет форму ЭДС фазы якоря. В инверторе напряжения синхронизируется фаза основной гармоники напряжения, а в инверторе тока — фаза основной гармоники тока.

Таким образом, в кривой uH(t) появляется регулируемая пауза. Порядок подачи сигналов управления на вентили инвертора получил название алгоритма управления. Алгоритм управления и характер нагрузки в инверторе напряжения определяют характер и продолжительность работы вентилей — алгоритм переключения.

9.6. Как влияет величина нагрузки н соотношение между У?„ и La в инверторе напряжения на форму выходного напряжения и тока?

В отличие от инвертора тока в инверторе напряжения нагрузка подключается непосредственно к источнику напряжения через ключевые элементы, обеспечивающие изменение полярности напряжения на нагрузке. Питающее напряжение при коммутации поддерживается постоянным в результате включения конденсатора Со достаточно большой емкости на входе инвертора.

На интервале tc
9.6. Как влияет величина нагрузки и соотношение между R4 и LB ш инверторе напряжения на форму выходного напряжения и тока?

Принцип действия автономных инверторов описан в § 3.5. Сравнение инверторов с выпрямителями показывает идентичность методов управления. Так, диаграмма включения вентилей инвертора (см. 3.35,а) идентична диаграмме включения тиристоров трехфазной мостовой схемы выпрямления (см. табл. 3.16). Однако автономный инвертор допускает по сравнению с ведомыми сетью преобразователями различные режимы работы. Вследствие этого, например, в инверторе напряжения возможны следующие модификации алгоритма управления:

Представим электрические потери в ПЧ в виде суммы электрических потерь в источнике питания автономного инвертора, включая в него входные коммутирующие реакторы, неуправляемый выпрямитель и реактор сглаживающего ZC-фильтра звена постоянного тока, и электрических потерь в автономном инверторе напряжения с выходным реактором:

На 4.77 представлен один из вариантов схем преобразователя с промежуточным звеном постоянного тока с инвертором напряжения и искусственной коммутацией. Схема содержит: инверторный мост на тиристорах VI — V6, коммутирующие тиристоры V7, V8, обратный мост на диодах VI' — V6' , разрядные резисторы Rl, R2 и диоды V71 , V8' , силовой фильтр LI, C1 и устройства коммутации (12 — L5, С2, СЗ).

4.77. Принципиальная схема вентильного двигателя, содержащая преобразователь с промежуточным звеном постоянного тока с инвертором напряжения с искусственной коммутацией.

торного преобразователя частоты с инвертором напряжения

* Если мгновенные значения тока в цепи источника питания инвертора поддерживаются постоянными, то такая система преобразования называется инвертором тока. Когда постоянно напряжение источника энергии, система называется инвертором напряжения (см. работу №13).

Автономным инвертором напряжения (АЙН) называется тири-сторный преобразователь постоянного напряжения Еа в переменное напряжение ?/„ для питания цепи нагрузки, в которой нет источни-ков э. д. с. АЙН в отличие от автономного инвертора тока присоеди-4 нен к источнику напряжения с малым внутренним сопротивлением, что обеспечивает неизменными мгновенные значения напряжения питания ed = Ed. В исследуемом макете это достигается включением конденсаторов Сф. Кривая и„ выходного напряжения АЙН имеет прямоугольную форму. Форма кривой тока определяется характером нагрузки *.

На 3.91 приведена в качестве примера типовая схема системы управления трехфазным мостовым инвертором напряжения с использованием наиболее подходящих для этих целей микросхем U 700 D и U 708 D, в которых применяются высоковольтные МОП-транзисторы с р-каналом. Частота управляемого напряжением задающего генератора /г в 6 раз превышает выходную частоту fi

Двухзвенный преобразователь частоты с инвертором напряжения без импульсного регулирования выходного напряжения

При более высоких частотах необходимо использовать двухзвенные преобразователи (с промежуточным звеном постоянного тока) с автономным инвертором тока или напряжения. Если требуется реверс направления вращения, то с помощью электронных средств осуществляется изменение последовательности фаз выходного напряжения. В преобразователе частоты с инвертором напряжения для обеспечения торможения двигателя следует включить параллельно выпрямителю ведомый сетью инвертор, чтобы энергия двигателя, перешедшего в генераторный режим, через автономный инвертор, перешедший в режим выпрямителя, возвращалась в питающую сеть.

Преобразователи для шлифовальных станков и электроинструмента. Для электропривода шлифовальных станков требуемая область частот составляет 100—2000 Гц; наибольший диапазон регулирования частоты вращения 1:2; допустимая нестабильность частоты вращения 0,5—1 %; мощность 1 —10 кВт (в зависимости от типа станка). Используется двухзвениый преобразователь частоты с инвертором напряжения, работающим на принципе межфазной коммутации. Выходное напряжение инвертора изменяется или с помощью управляемого выпрямителя, или с помощью регулировочного трансформатора.

неиныя лавинных диода, конденсатор емкостью 0,1 мкФ я ЛС-ценочка. Для тиристоров используется форсированное воздушное охлаждение. Многодвигательный привод. Типичным примером многодвигательного привода является привод рольгангов на прокатном стане [6.60]. Требуемая верхняя частота составляет обычно 80—100 Гц, во иногда (для тихоходных рольгангов) она равна 20 Гц, диапазон регулирования частоты вращения — от 1 : 2 до 1:5 при нереверсивных и от 1 : 5 до 1 : 10 при реверсивных приводах, максимально допустимая нестабильность частоты вращения 1—5 %, мощность — от 50 до 500 кВ-А (в зависимости от числа двигателей). В большинстве случаев достаточно использование системы регулирования, соответствующей 6.25, поскольку обычно двигатели имеют очень мягкие характеристики. Используется двухзвенныи преобразователь частоты с инвертором напряжения и однократной коммутацией тиристоров на основной частоте. Изменение выходного напряжения инвертора осуществляется в большинстве; случаев путем изменения постоянного напряжения.

двухзвенпый ПЧ с автономным инвертором напряжения;