Йолжны быть определены с учетом 1ВлияНйя интервалоз .<адерл<кн в течение каждого полуперпода.

Рис. 3-4. Формы кривы.х при тех же предположениях, что и для рис. 3-3, но с одной четвертой частью емкости.

Как уже отмечалось, схема рис. 3 1 будет удовлетворительно работать только в двух описанных случаях, т. е. когда ток / спадает к нулю до того, как следующий тиристор переключится в проводящее состояние.

3-3. РАЗНОВИДНОСТИ СХЕМЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ИНВЕРТОРА

Характеристики схемы рис. 3-1 можно улучшить путем ее модификаций, показанных па рис. 3-5. На рис. 3-5,0! катушка дросселя разделена на две равные части, которые охватывают один сердечник. Важным изменением работы схемы является то, что в этом случае

+ 19

Т"

rv*»N-w

- 0-

+ а-

- &

Рис. 3-5. Модификации основной схемы последовательного инвертора.

один тиристор может быть отперт до того, как ток в другом тиристоре снизится до нуля. Когда тиристор отпирается, в спаренных катушках дросселя индуктируется напряжение, которое меняет знак напряжения на другом тиристоре, заставляя его запереться. Благодаря этому рабочий диапазон последовательного инвертора расширяется настолько, что он захватывает и ту область, когда рабочая частота инвертора несколько больше, чем резо-иансная частота последовательной цепочки L, R, С. Это увеличение диапазона работы достигается путем увеличения размеров дросселя при более сложном его испол-5* 67

нении, так как в течение каждого полупериода ток проходит лишь через одну половину дросселя с выводом от средней точки. Пик напряжения на каждом тиристоре в схеме рис, 3-5,а также больше, чем в схеме рис. 31.

В схеме рис. 3-5,6 конденсатор разделен на две равные части [Л. 3-4]. Во время установившегося режима работы, когда в течение одного полупериода тиристор

Рис. 3-6. Характерные формы кривых в схеме рис. 3-5,6.

открыт, конденсатор Сг заряжается от источника постоянного тока, а конденсатор разряжается на нагрузку. Через тиристор Т1, L\ и нагрузку протекает как зарядный, так и разрядный ток. За время следующего полупериода, когда открыт тиристор Т2, роли обоих конденсаторов меняются, и оба тока протекают через нагрузку в обратном направлении. В течение каждого полупериода половина тока нагрузки течет от источника постоянного тока, а половина - от разряжающегося конденсатора. Если Ci = C2 = C/2, L = L2=L тл Еая R ъ схемах рис. 3-1 и 3-5 одинаковы, то среднее значение тока, получаемое от источника за каждый полупериод в схеме рис. 3-5,6, равно половрше среднего значения тока, протекающего 68

от источника ib течение полупериода при открытом тиристоре Т1 в схемах рнс. 3-1 или 3-5,й. Принципиальным преимуществом схемы рис. 3-5,6 по сравнению со схемой рис. 3-5,G является то, что при той же величине тока, протекающего от источника в течение обоих полупериодов, пульсации этого тока существенно меньше.

Схема рис. 3-5,6 подобна схеме рис. 3-5,а в том отношении, что один тиристор может быть открыт до того момента, когда ток другого тиристора спадет до нуля. На рис. 3-6 показаны характерные формы кривых, иллюстрирующие работу практически вьшолненной схемы рис. 3-5,6. Большое отрицательное напряжение на тиристоре еозникает благодаря действию дросселя с выводом от средней точки. Это облегчает коммутацию, так как в течение необходимого интервала времени в начале каждого полупериода на тиристоре имеется отррщатель-ное напряжение. После этого, в течение нолупериода, когда меняется 31нак напряжения на дросселе, напряжение на дросселе с выводом от средней точки добавляется к положительному напряжению на тиристоре. Постоянный ток, протекающий в течение обоих полупериодоЕ от источника постоянного тока, равен половине амплитуды тока нагрузки.

3-4. ПРОЧИЕ СХЕМЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ИНВЕРТОРОВ

При источнике постоянного тока с малым напряжением схема, показанная на рис. 3-7, более пригодна, чем схемы рис. 3-1 и 3-5. Средний ток источника постоянно-

Рис. 3-7. CxeiMa инвертора с последовательным подключением коммутирующего конденсатора при малом напряжении источника постоянного тока.

го тока равен сумме средних значений токов в двух тиристорах. Для последующих рассуждений будем считать, что трансформатор на выходе имеет отношение чисел

витков каждой первичной и нагрузочной обмоток, равное 1:1. Мгновенное значение тока нагрузки равно поэтому мгновенному значению постоянного тока источника. Дроссель с вы/водом от средней точки, подключенный к конденсатору, обеспечивает протекание по конденсатору половины тока источника питания. Если считать трансформатор идеальным, то полная схема будет зювивалент-

- а-

Рис. 3-8. Трехфазный инвертор с последовательным подключением коммутирующего конденсатора.

на последовательному соединению L, R, С в течение интервала проводимости одного из тиристоров. Когда открыт другой тиристор, схема реверсируется в отношении конденсатора и нагрузки. Во многом данная схема работает подобно схеме рис. 3-5,6, так как источник постоянного тока отдает энергию в течение обоих полупериодов. Наряду с этим тиристор может быть открыт до того, как ток другого тиристора станет равным нулю.

•Принципиальные отличия схемы рис. 3-7 от схемы рис. 3-5,6 заключаются в следующем: 1) для схемы рис. 3-7 среднее значение напряжения на нагрузке в течение полупериода, считая, что отношение чисел витков выходного трансформатора равно единице, примерно равно напряжению источника постоянного тока; 2) для схемы рис. 3-7 среднее значение тока нагрузки в течение

кажДого полупериода равно среднему значению тока источника питания.

На рис. 3-8 показан многофазный последовательный инвертор. Эту схему проще всего рассчитывать, если емкость конденсаторов в цепях постоянного тока настолько велика, что имеет место стабильность потенциала нейтральной точки нагрузки. В этом случае конденсаторы, включенные последовательно с нагрузкой, резонируют с дросселями, имеющими вывод в средней точке, чем и обеспечивается коммутация последовательно-конденсаторного типа.

На приведенных выше схемах показаны основные типы инверторов с последовательным подключением коммутирующего конденсатора. Возможны многочисленные видоизменения таких схем. На рис. 3-9 показана одна из важных схем этого семейства. Это модификация схемы рис. 3-5,6, позволяющая расширить довательно соединенные ничение, заключающееся

Рис. 3-9. Последовательный инвертор с ограничением напряжения на коммутирующем конденсаторе.

диапазон нагрузок. После-диоды накладывают огра-в том, что потенциал в точке соединения конденсаторов не может отклоняться в положительную сторону больше, чем до потенциала верх1ней шины постоянного тока, и не может отклоняться в отрицательную сторону больше, чем до потенциала нижней шины постоянного тока. Это позволяет работать с широким диапазоном нагрузок без превышения напряжений на элементах схемы.

В большинстве случаев предпочтительнее не ограничивать колебания напряжения так строго, как в схе.ме рис. 3-9, что достигается либо включением резисторов последовательно с диодами, либо подключением небольшого конденсатора последовательно с нагрузкой. Могут использоваться и другие подобные ограничивающие средства, расширяющие рабочий диапазон нагрузок схемы рис. 3-5,6; например, выпрямление напряжения на нагрузке или на дросселе и подача выпрямленного напряжения обратно к источнику постоянного тока.