Инверторы тока и напряжения

Самостоятельная работа № 9

Тема занятия: «Тиристорные (автономные) инверторы»

Учебные вопросы

1. Тиристорные инверторы. Назначение, применение.

2. Инверторы тока и напряжения.

3. Мостовая схема параллельного тиристорного инвертора. Принцип работы схемы.

4. Принцип работы схемы автономного инвертора с нулевым выводом.

Литература

1. Бушуев В. М., Деминский В. А. Электропитание устройств и сис-тем телекоммуникаций: учеб. пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - с. 259 – 281.

2. Бокуняев А.А. Электропитание устройств связи: Учебник для высших учебных заведений.- М.: Радио и связь 1988. с. 158-159.

1. Тиристорные инверторы: назначение и области применения

Тиристорные инверторы – это устройства, которые работают на автономную нагрузку и предназначены для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока заданной или регулируемой частоты.

Применение:

1. В системах электроснабжения потребителей переменного тока, когда единственным источником питания является источник напряжения постоянного тока (например: аккумуляторная или солнечная батарея).

2. В системах гарантированного электроснабжения при исчезновении напряжения сети питания (например: для личных нужд электростанций, ЭВМ)..

3. Для частотного регулирования скорости асинхронных двигателей.

4. Для питания потребителей переменного тока от линий электроснабжений постоянного тока.

5. В конверторах для преобразования постоянного напряжения одной величины в постоянное напряжение другой величины.

Коммутационными элементами в инверторах является тиристоры или силовые транзисторы.

Инверторы тока и напряжения

В зависимости от специфики электромагнитных процессов различают инверторы тока и инверторы напряжения (рис. 1а, б).

Рисунок 1: а)инвертор тока б) инвертор напряжения

В инверторах тока силовая цепь схемы подключается к источнику постоянного напряжения через дроссель L с большим индуктивным сопротивлением (источник тока должен иметь большое сопротивление).

В инверторах напряжения параллельно источнику питания включается конденсатор большой ёмкости, чем исключается влияние на работу устройства R_внутр источника (получаем источник напряжения с переменным током). Таким образом, коммутация тиристоров в инверторах тока проводится при постоянном токе, а инверторах напряжения – при постоянном напряжении.

При работе инвертора схема управления поочерёдно включает пару тиристоров VS1, VS4 или VS2, VS3, благодаря чему на нагрузке появляется переменное напряжение – с помощью ключевой схемы нагрузка подключается таким образом, чтобы в ней протекал ток разных направлений.

Если нагрузка инвертора напряжения имеет индуктивный или активно-индуктивный характер, то параллельно тиристорам включают обратные диоды. Этим обеспечивается передача накопленной в индуктивности энергии назад в источник питания.

Основной проблемой при проектировании инверторов является обеспечение надёжного выключения тиристоров, которые находятся в открытом состоянии, перед выключением тиристоров, которые не проводили ток. Это реализуется с помощью схем принудительной коммутации, которые обеспечивают запирание тиристоров в цепях постоянного тока. В цепях постоянного тока включение тиристора осуществляется путём включения параллельно тиристору предварительно заряженного конденсатора с напряжением, полярность которого обратна относительно тиристора (принудительная коммутация).