ШИР с зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения

Широтно-импульсный способ формирования и регулирования выходного напряжения инвертора.

При широтно-импульсном способе формирования и регулирования (ШИР) кривая выходного напряжения состоит в течение периода из κ-импульсов длительностью t_И (рисунок 5.3) при κ/2 однополярных импульсах в каждой из полуволн напряжения. κ=2,4,6,8… Путём изменения длительности импульсов осуществляют регулирование выходного напряжения, в частности действующего значения его первой гармоники.

Рассмотрим вначале более простые случаи при κ=2.

Этот вид ШИР осуществляется регулированием длительности открытого состояния тиристоров ψ от 0 до 180°. Особенностью этого способа является наличие интервалов β=ωT/2- ψ, в течение которых все тиристоры заперты. Рассмотрим более внимательно работу схемы именно на этих интервалах, так как на интервалах проводимости ψ процессы в схеме протекают так же, как и в предыдущем случае.

Рассмотрим процессы, протекающие АИН по окончании интервала υ ₁- υ ₂ проводимости тиристоров VS3, VS4, в котором ток нагрузки протекает по контуру E-VS4- R_н-L_н-VS3. По окончании указанного интервала все тиристоры находятся в запертом состоянии. Однако из-за накопленной в L_н энергии ток i_н прекратиться не может. Контур протекания тока создаётся диодами VD1; VD2, которые открываются после запирания VS3; VS4. В результате отпирания этих диодов с момента υ ₂ к нагрузке прикладывается напряжение противоположной полярности. Энергия, запасённая в L_н отдаётся в источник и нагрузку R_н, а ток i_н уменьшается по экспотенциальному закону. В момент υ₃, i_н = 0, VD1и VD2 запираются и U_н = 0. Пауза в кривой U_н продолжается до момента v₄ отпирания тиристоров VS1и VS2. С момента υ₄ процессы в схеме обусловлены приложением к нагрузке напряжения полярностью в скобках и нарастанием по экспотенциальному закону тока i_н. После запирания VS1 и VS2 в момент υ₅ процессы в схеме протекают аналогично рассмотренным.

Вследствие проводимости обратных диодов при запертых тиристорах на интервалах β, на нагрузке возникают дополнительные импульсы, что приводит к нежелательному увеличению действующего значения выходного напряжения инвертора. Длительность дополнительных импульсов зависит от постоянной времени τ = L_н/R_н. Поэтому при изменении нагрузки длительность этих импульсов также будет изменяться, что создаёт зависимость выходного напряжения инвертора от параметров нагрузки. Возможен случай, когда с увеличением постоянной времени τ, ток i_н не успевает достигнуть нулевого значения за интервал β и паузы в кривой U_н = f(t) отсутствуют. Форма кривой напряжения получается такой же, как у нерегулируемого инвертора. Увеличение угла ψ при этом не приводит к регулированию напряжения и тока нагрузки.

Дата добавления: 2014-01-05