Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методическое пособие №1.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
1.09 Mб
Скачать

6 Инверторы и конверторы.

6.1 Инверторы

Инвертор – это устройство, преобразующее постоянный ток в переменный. Принцип действия инверторов основывается на периодическом подключении нагрузки к источнику постоянного тока, в результате чего через нагрузку течет переменный ток. Коммутация тока осуществляется с помощью электронных приборов, работающих в ключевом режиме. Это позволяет обеспечить КПД 90% и более. Существует большое разнообразие схем: с внешним и самовозбуждением, транзисторные и тиристорные, однофазные и многофазные.

Р ассмотрим работу нескольких транзисторных схем с независимым возбуждением.

Рисунок 81. Однотактный транзисторный инвертор с параллельным включением транзистора

Когда транзистор закрыт, конденсатор заряжается через сопротивление нагрузки. Направление тока сверху вниз. Когда транзистор открыт, конденсатор разряжается через открытый транзистор и сопротивление нагрузки. Направление тока снизу вверх. Таким образом, через сопротивление нагрузки течет переменный ток. Дроссель служит для создания равномерной нагрузки на источник постоянного напряжения в течение всего периода переменного напряжения на нагрузке.

Рисунок 82. Двухтактная трансформаторная схема инвертора

Отпирающее (запирающее) напряжение подается на базы транзисторов в противофазе, что обеспечивает последовательную во времени работу транзисторов и переменный ток в нагрузке.

Рисунок 83. Бестрансформаторная двухтактная схема инвертора

Когда открыт верхний транзистор, происходит заряд конденсатора через сопротивление нагрузки. Ток течет снизу вверх. Когда открыт нижний транзистор, конденсатор разряжается через нижний транзистор и сопротивление нагрузки. Ток течет сверху вниз. Во всех схемах с независимым возбуждением управляющие сигналы создаются в специальных генераторах прямоугольных импульсов.

В инверторах с самовозбуждением управляющие сигналы вырабатываются в самом инверторе за счет положительной обратной связи.

Рисунок 84. Двухтактный инвертор с самовозбуждением

Положительная обратная связь осуществляется с помощью дополнительных обмоток, находящихся на одном сердечнике с коллекторной и нагрузочной обмотками и соединенных с базами транзисторов. После включения инвертора, вследствие незначительных флюктуаций тока, происходит лавинообразный процесс нарастания тока в одном транзисторе и уменьшения тока в другом. Один из транзисторов открыт и насыщен, другой в режиме отсечки. Переключение транзисторов начнется в момент насыщения трансформатора, когда его ток холостого хода резко увеличивается, стремясь в пределе при открытом транзисторе к значению тока короткого замыкания источника питания. Возрастание тока холостого хода трансформатора вызывает увеличение тока открытого транзистора, в результате чего условие его насыщения перестает выполняться. Открытый транзистор из режима насыщения переходит в режим усиления, когда напряжение на нем возрастает, а ток коллектора становится пропорционален току базы. Начинается обратный лавинообразный процесс, в результате которого открытый ранее транзистор закрывается, а закрытый переходит в режим насыщения. Лавинообразному процессу способствует и насыщенный трансформатор. Благодаря запасенной в нем электромагнитной энергии обеспечивается резкая смена полярности напряжений на его обмотках.

Р ассмотрим рисунок 85, на котором представлена схема тиристорного инвертора.

Рисунок 85. Тиристорный двухтактный инвертор

С хема по своему построению аналогична схеме на рисунке 74. Разница в том, что после второго управляющего импульса схема перестанет быть управляемой, т.к. на оба тиристора постоянно подается положительное относительно катода напряжение на анод. Чтобы тиристоры работали по-очереди, между анодами включается коммутирующий конденсатор . Когда открыт левый тиристор происходит заряд конденсатора до величины напряжения питания. При отпирании правого тиристора к аноду левого оказывается приложено отрицательное относительно катода напряжение и левый тиристор запирается. Коммутирующий конденсатор перезаряжается в обратном направлении.