1.5. Трехфазный однонаправленный шестиполупериодный выпрямитель.

Рис.12

Работа.

1. Интервал времени 0<t<T/2

Положительная полуволна фазы А U_фА трансформируется с первичной на вторичную обмотку и представляет собой источник, включенный как показано на рис.13

Рис.13

Диод VS2 смещен в прямом направлении и способен проводить электрический ток, если на его управляющий тиристор подать сигнал управления.

Ток i_a будет иметь путь как показано на рис.12

В трехфазной цепи будут работать совместно фазы А-В, В-С, С-А, значит i_a пройдет через VS3, т.е. ключ фазы В, далее через обмотку фазы В и возвратится на «-»источника, с которого начал свой путь.

Т.о. необходимо подавать одновременно сигналы на пару ключей VS_2-3.

2. Интервал времени T/2<t<T

Отрицательная полуволна фазы А U_фА трансформируется с первичной на вторичную обмотку и представляет собой источник, включенный как показано на рис.14

Рис.14

«-» приложен к VS1 и он смещен в прямом направлении. При подаче на его управляющий электрод сигнала управления он откроется и ток i_a будет иметь путь как показано на рис.12

Все то напряжение, которое используется ниже точек пересечения фаз, не изображается.

1.6. Трехфазный двунаправленный двуполупериодный выпрямитель (реверсивный)

Работа

1. Для обеспечения протекания тока в одном направлении i₁ от «+» к «-» и вращения вала двигателя работает выпрямитель I группы.

2. Для обеспечения обратного протекания тока i_обр через нагрузку первый выпрямитель отключается, подключается второй выпрямитель и ток i_обр будет иметь путь слева направо( и вал двигателя будет вращаться в обратную сторону).

2. Инверторы.

Инвертор - устройство, позволяющее преобразовывать постоянное напряжение в переменное.

Инверторы бывают:

• Однофазные

• Трехфазные

А так же бывают:

• Ведомые сеть

• Автономные

АИН(автономный инвертор напряжения) отличается от АИТ(автономный инвертор тока):

1. Схемотехнически (у инвертора тока по цепи постоянного тока обязательно стоит дроссель)

2. По виду выходного напряжения U_н и i_н

В течении периода у инвертора напряжения напряжение прямоугольной формы, а ток экспоненциальный, а у инвертора тока-выходной ток имеет прямоугольную форму.

1. Однофазный автономный инвертор напряжения

рис.15

Работа

1. Интервал времени 0<t<t₁

На пару ключей VS_1-4 от СУ подаются управляющие сигналы. Они открываются и входной ток i_вх будет иметь путь: «+», VS1, R_н, L_н, VS4, «-». Проходя по нагрузке в ней выделится напряжение:

Часть входного тока ответвится и зарядит C_к.

2. Интервал времени t₁<t<t₂

В этот период времени выдерживается «пауза».Она предназначена для предотвращения возникновения сквозного тока.

Сквозной ток возникает, когда отработавшая пара ключей (например, VS_1-4) еще не успела закрыться, а другая пара ключей (VS_2-3) уже открылась, тогда на встречу I_A-основному току будет направлен I_вх, что приведет к несомненному пробою ключей VS1, VS4/

Время паузы t₁, t₂ зависит от скорости переключения ключа.

3. Интервал времени 0<t<t₃

На противоположную пару ключей VS_2-3 от СУ подаются сигналы отпирания. Они открываются и i_вх будет иметь путь как показано на рис.15

Т.к. ток прошел в обратном направлении, то напряжение на нагрузке будет отрицательной.

Как только VS_2-3 открылись, для C_к появился путь (контур) для разрядки.

VS3 уже открылся, а VS1 еще не успел закрыться, хотя напряжение с управляющего электрода снято.

Ток действует до тех пор пока . Как только они сравняются, общий ток станет равен 0.

Вывод

При описанной работе выходное напряжение инвертора имеет прямоугольную форму.

Такая форма напряжения не приемлема для питания электродвигателей.

Любое периодическое напряжение, разложенное в ряд Фурье(Тэйлора) представляет собой набор гармоник:

Спектральная диаграмма:

Сумма всех гармоник дает исходный сигнал.

Т.к. подается напряжение прямоугольной формы, поэтому обороты будут неравномерными и токи разных гармоник направлены в разные стороны, т.е.будут перегревать двигатель, и напряжение будет как показано на рис.16

рис.16

Поэтому все современные схемы автономных инверторов имеют управление с так называемой ШИМ-модуляцией.

Существует и ЧИМ-модуляция, тогда в течении каждого из полупериодов пара ключей (VS1, VS4) открываются на один и тот же интервал времени t_имп.,но с разной скважностью.

Скважность-расстояние между импульсами.

Среднее значение каждого из импульсов за его период

По виду модулированное напряжение напоминает синусоиду. Если число импульсов за период увеличить, то мы получим напряжение по форме напоминающее синусоиду.