Последовательно-параллельные инверторы тока

Рис 2.1

В инаерторе имеется два конденсатора: один (С2) включен параллельно нагрузке, а другой (С1) – последовательно с выходной цепью (рис 2.1). На рис. 2.2 показана векторная диаграмма последовательно-параллельного инвертора.

Угол сдвига фаз (b) между основными гармониками напряжения и тока на выходе инвертора определяет запас коммутационной усталости. В режимах холостого хода и короткого замыкания последовательно-параллельный инвертор превращается в параллельный. При значительном увеличении или уменьшении нагрузки угол b возрастает, являясь минимальным при некотором промежуточном значении нагрузки. Выбирая соотношение между параметрами коммутирующих конденсаторов и нагрузки, можно добиться так называемой «абсолютной усталости», но при любых сбросах и набросах нагрузки угол запаса b не становится меньше минимально допустимого.

Рис 2.2

Для последовательно-параллельного инвертора имеем следующие соотношения, полученные методом основной гармоники: ; (5) ; (6) ; (7) ; (8) где ;

На рис. 2.3 а-в построены характеристики инвертора тока в функции степени загрузки В. значения В, при которых имеют место минимумы b и совпадают и равны.

а) б) в)

Рис 2.3

Минимальный угол запаса, соответствующий , определяется из выражения:

Кривая также имеет минимум, положение которого зависит от коэффициента нагрузки .

При больших коэффициентах мощности имеется определенный диапазон и изменение нагрузки, при котором выходное напряжение изменяется незначительно. Если , то нагрузочные характеристики параллельного и последовательно-параллельного инверторов совпадают. Последовательно включенный конденсатор не влияет на величину напряжения на нагрузке, а следовательно, и на величину выходного тока инвертора, входная характеристика параллельного инвертора справедлива и для последовательно-параллельного.

Последовательный конденсатор обеспечивает устойчивую работу инвертора на положительных участках нагрузочных характеристик, что является преимуществом последовательно-параллельного инвертора.

Повышение напряжения на элементах схемы последовательно-параллельного инвертора наблюдается как при уменьшении нагрузки, так и при ее увеличении (рис. 2.3 б, в), поэтому допустимый диапазон нагрузки должен быть ограничен с обеих сторон. По сравнению с параллельным инвертором этот диапазон значительно шире.

Дата добавления: 2014-01-07