ШИР с не зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения

Независимость от параметров нагрузки формы кривой выходного напряжения и сохранение в ней требуемой при регулировании паузы β достигаются, если не интервалах β обеспечить одновременную проводимость двух тиристоров, относящихся к общей группе, катодной или анодной инверторного моста: VS1 и VS3 или VS2 и VS4. При этом на указанных интервалах нагрузка замыкается накоротко через шину "+" или "-" источника и U_н=0.

Режиму управления соответствует длительность интервала проводимости каждого тиристора ψ = 180°. Тиристоры переключаются в той же последовательности, что и в нерегулируемом инверторе. Отличие лишь в том, что создаётся фазовый сдвиг на угол α в последовательности переключения тиристоров обоих полумостов VS1, VS4 и VS2, VS3.

Тем самым на интервале β= ψ- α осуществляется одновременная проводимость то тиристоров VS2, VS4 – интервал υ₂-υ₃, то тиристоров VS1, VS3 – интервал υ₅-υ₆. Интервал β определяет паузу в кривой выходного напряжения. Интервал α характеризуется открытым состоянием одной из пар накрест лежащих тиристоров и определяет длительность импульсов в кривой выходного напряжения.

Характер происходящих в инверторе процессов отличается от рассмотренных режимов лишь на интервале β. Здесь процессы обусловлены замыканием тока нагрузки через оставшиеся в проводящем состоянии тиристор и диод, подключённые к общей питающей шине и образующие для нагрузки короткозамкнутый контур. Так на интервале υ₂- υ₃ ток проводят VS4 и VD2, на интервале υ₅-υ₆ – VS1 и VD3.

АИН при рассматриваемой форме кривой выходного напряжения позволяет осуществить его регулирование от нуля до максимума изменением угла α от 0 до 180°.

На рис. 5.6 приведены кривые, характеризующие относительный состав по гармоникам – первой, третьей и пятой, выходного напряжения на инверторе при регулировании. Изменение амплитуд гармонических составляющих подчинятся формуле:

U_mν= sin /2, (5.2)

где ν = 1,3,5,7,9… - номера гармоник.

Как видно из рисунка 5.6 в кривой U_н(t) при регулировании имеется довольно значительное содержание третьей гармоники, хуже всего поддающейся фильтрации. Для улучшения гармонического состава целесообразно переходить к ШИР с числом импульсов на протяжении периода k>2. Для получения формы кривой с k>2 интервал ψ = 180° разбивают на k/2 интервалов, в которых производят переключение используемых в инверторе ключевых элементов: тиристоров или транзисторов. При этом угол α изменяется в диапазоне от 0 до 2/k · 180°. На рисунке 5.7 приведены характеристики, показывающие гармонический состав U_н при регулировании для k=8.

Дата добавления: 2014-01-05