Меню

Частота выходного напряжения автономного инвертора

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Выходная частота — инвертор

Выходная частота инвертора должна быть меньше, чем его резонансная частота. [1]

В первом случае в течение полупериода выходной частоты инвертора / импульсы имеют одну полярность, во втором — выходное напряжение инвертора образовано импульсами чередующейся полярности и на каждом полупериоде выходного напряжения импульсы соответствующей полярности имеют большую длительность. [3]

Если при этом частота переключения тиристоров ( несущая частота) существенно выше выходной частоты инвертора ( частоты модуляции), то в спектре выходного напряжения кроме основной гармоники присутствуют лишь гармоники весьма высокого порядка, которые легко отфильтровываются индуктивностями двигателя. [5]

В то же время соотношение низкочастотных гармоник, обусловленных прямоугольной формой огибающей пакета импульсов за полпериода выходной частоты инвертора , остается неизменным во всем диапазоне регулирования. [7]

Изменяя величину напряжения питания генератора Ройера, можно изменить частоту управляющих импульсов, а следовательно, и выходную частоту инвертора . Изменяя порядок следования импульсов пересчетного кольца, можно изменить порядок следования фаз, а следовательно, и направление вращения двигателя. [9]

Схема управления такого инвертора содержит обычно ( рис. 8 — 18) генератор, частота которого в 6 раз больше выходной частоты инвертора . [10]

Выпрямитель работает в нерегулируемом режиме, и тиристоры обеспечивают только быстродействующую защиту и оперативное включение и выключение. Управляющие импульсы подаются одновременно на все тиристоры выпрямителя, частота следования импульсов равна выходной частоте инвертора . [11]

Если инвертор работает на фиксированной частоте, можно использовать последовательный резонансный LC-фильтр. Значения L и С выбираются так, чтобы их собственная резонансная частота фильтра была равна выходной частоте инвертора . Фильтр и нагрузочное сопротивление работают как последовательный низкодобротный резонансный контур. Электрический ток в такой цепи находится в фазе с выходным напряжением, поэтому напряжение нагрузочного сопротивления синусоидально. Применение реактивных фильтров предпочтительно для высокочастотных устройств. [13]

В момент t 2 ток через диоды спадает к нулю. В момент / 3 начинается формирование второй половины периода выходной частоты инвертора . При таком режиме прерывистого тока мощность в нагрузке меньше, а кривые тока и напряжения на нагрузке сильнее отличаются от синусоиды, чем в режиме непрерывного тока. Поэтому режим прерывистого тока применяется редко. [15]

Источник



Читайте также:  Реле напряжения меандр или новатек

Регулирование частоты выходного напряжения автономных инверторов (осн. особенности) и основные способы регулирования напряжения (на примере структурной схемы регулир.)

date image2015-02-27
views image1182

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Независимые (автономные) инверторы не требуют внешних источников. Переменное напряжение нужной частоты создается самим инвертором.

Автономным (независимым) инвертором является преобразователь, выходные параметры которого (форма, амплитуда, частота выходного напряжения) определяются схемой преобразователя, системой управления и режимом его работы в отличие от инвертора, ведомого сетью, выходные параметры которого определяются параметрами сети.

Современные инверторы выполняются на основе полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов – запираемых GTO – тиристоров, либо биполярных IGBT-транзисторов с изолированным затвором. На рис. 2.45 представлена 3-х фазная мостовая схема автономного инвертора на IGBT-транзисторах.

Она состоит из входного емкостного фильтра Cф и шести IGBT-транзисторов V1-V6 включенными встречно-параллельно диодами обратного тока D1-D6.
За счет поочередного переключения вентилей V1-V6 по алгоритму, заданному системой управления, постоянное входной напряжение Uв преобразуется в переменное прямоугольно-импульсное выходное напряжение. Через управляемые ключи V1-V6 протекает активная составляющая тока асинхронного электродвигателя, через диоды D1-D6 – реактивная составляющая тока.

Источник

Автономные инверторы

Цель лекции: рассмотреть вопросы: назначение и виды автономных инверторов.

НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ

Автономные инверторы — это преобразователи постоянного тока в переменный однофазный или многофазный ток, коммутация тока в которых осуществляется независимо от процессов во внешних элект­рических цепях благодаря наличию дополнительных коммутирующих устройств внутри самого преобразователя. На его выходе можно по­лучать переменный ток теоретически любой частоты, плавно регули­ровать от нуля до максимального значения частоту и напряжение. Благодаря этому свойству автономные инверторы находят все более широкое применение в регулируемых электроприводах с асинхронны­ми двигателями трехфазного тока. Особенно перспективно примене­ние автономных инверторов в тяговых электроприводах электрово­зов, электропоездов, тепловозов.

В зависимости от способа принудительной коммутации тока, схемы инвертора, параметров источника питания и нагрузки автоном­ные инверторы делятся на виды, отличающиеся специфическими осо­бенностями процессов переключений тока. Полная коммутация с переключением тока с одной ветви схемы на другую в автономных инверторах происходит на нескольких этапах, важнейшими из кото­рых являются: уменьшение прямого тока в одном из тиристоров до нуля, задержка приложения прямого напряжения на этом тиристоре до полного восстановления его запирающей способности, нарастание прямого тока во втором тиристоре. Эти события могут совершаться совместно или последовательно. Средства для осуществления надеж­ной коммутации обычно являются одной из наиболее трудных про­блем в автономных инверторах. Принципиально эти средства можно разделить на два класса. К первому классу следует отнести полностью управляемые силовые полупроводниковые приборы (силовые тран­зисторы и запираемые тиристоры). Второй класс составляют обычные не полностью управляемые СПП (однооперационные тиристоры), до­полненные специальными узлами принудительной коммутации, на­пример в виде предварительно заряженных конденсаторов и вспомо­гательных тиристоров.

Читайте также:  При перепаде напряжения сгорела бытовая техника куда обратиться

Рассмотрим принцип работы автономного инвертора на примере простейшей однофазной схемы с использованием указанных выше средств коммутации (рис. 9.1).

Принцип работы инвертора на полностью управляемых приборах. Силовые транзисторы используются как ключи, получая сигналы уп­равления / по цепи базы от отдельной схемы управления СУ, постро­енной на основе генератора прямоугольных импульсов. Сигналы уп­равления, поступающие на транзисторы VT1 и F72, не совпадают по времени, что устраняет появление сквозного тока источника питания

Е. Предполагается, что один транзистор открывается в тот момент, когда другой закрывается, В схеме не требуется дополнительных ком­мутирующих устройств, так как транзисторы обладают свойством полной управляемости, и для включения и выключения достаточно управлять током их базовых цепей.

Рис. 9.1. Схемы и временные диаграммы работы однофазного автономного инвертора на транзисторах при работе на активную нагрузку (без обратных диодов) (а) и на активно-индуктивную нагрузку (с обратными диодами) (б)

Сигналы управления подаются на VT1, VT2 с периодом следова­ния Т. При активной нагрузке (см. рис. 9.1, а) поочередное включение транзисторов обуславливает приложение ЭДС источника Е к первич­ной обмотке трансформатора Т, выполненного с выведенной средней (нулевой) точкой 0. По первичным полуобмоткам протекают токи i 11, i 12. На вторичной обмотке возникает напряжение м 2 прямоугольной формы. Ток i 2 при активной нагрузке R повторяет форму кривой и 2 и переходит через нулевое значение одновременно с моментом переклю­чения транзисторов. При работе транзисторов в нулевой схеме в течение непроводящей части периода к ним прикладывается в прямом направлении напряжение 2Е.

В реальных схемах нагрузка носит, как правило, активно-индук­тивный характер (см. рис. 9.1, 6). Во время переключения транзисто­ров в такой схеме возникают условия, которые могут привести к большим перенапряжениям, поскольку ток в цепи с индуктивным элементом не может мгновенно изменить направление. Следователь­но, для предупреждения перенапряжения в схеме должна быть пред­усмотрена ветвь тока нагрузки на интервалах t 0 — t 1 t 2 — t 3 после переключения транзистора.

Читайте также:  Ильин напряжение 7 будет

Для пропуска тока могут быть включены разнообразные устрой­ства, например резисторы, конденсаторы или дополнительные цепи с полупроводниковыми приборами. Наиболее экономичное решение было предложено выполнять по схеме с обратными диодами VD1, VD2, включенными встречно-параллельно основным (главным) тран­зисторам VT1, VT2 [4]. Для этого случая на рис. 9.1, б показаны формы напряжений и токов в схеме инвертора. В схеме с обратными диодами после переключения транзистора контур индуктивного тока нагрузки проходит через диод, включенный встречно ЭДС источника Е. Входной ток i d инвертора на интервалах переключения тока (спа­дания тока нагрузки до нуля) протекает в обратном направлении, обеспечивая возврат в источник питания энергии, накопленной в дросселе L. Среднее значение тока I d источника определяется потреб­лением энергии активным сопротивлением R цепи нагрузки. При иде­альной индуктивной нагрузке теоретически возможно I d = 0.

Принцип работы инвертора на однооперационных тиристорах. Рас­смотрим схему инвертора, в которой требуются дополнительные эле­менты для осуществления коммутации. Схема однофазного инвертора на однооперационных тиристорах VT1, VT2 (рис. 9.2) называется параллельным инвертором [4] и строится по принципу коммутации тока с использованием конденсатора С, включенного параллельно цепи нагрузки.

Широко известная схема однофазного параллельного инвертора отличается от схемы (см. рис. 9.1) наличием дросселя в цепи постоян­ного тока с индуктивностью L d и коммутирующего конденсатора емкостью С. В этой схеме принудительное выключение одноопераци

онных тиристоров VT1, VT2 осуществляется предварительно заряжен­ным коммутирующим конденсаюром. Коммутация тиристора VT1 начинается с момента (t 2, t 6), когда отпирается второй тиристор VT2, и конденсатор С, заряженный так, что верхняя обкладка положитель­на, обеспечивает обратное напряжение на запираемом тиристоре VT1. Интервалы времени (t 2 — t 3, t 6 — t 7 дляVT1; t 0 — t 1, t 4 —1 5 для VT2) должны быть не менее времени выключения тиристора.

Источник