Способы коммутации вентилей
Естественная коммутация (выключение при изменении полярности питающего напряжения).
Принудительная коммутация. В этом случае на время запирания вентиля к нему прикладывается обратное напряжение.
На рис.9 приведена схема принудительной коммутации вентиля. Конденсатор С1 предварительно заряжен до напряжения UC1. Если замкнуть ключ К, то напряжение UC1 приложится между анодом и катодом вентиля VS1 с обратной полярностью, что обеспечит запирание вентиля.
Понятие о выпрямлении напряжения и тока
Выпрямление – процесс получения пульсирующего напряжения из переменного.
При однополупериодном выпрямлении напряжение на нагрузке определяется выражением:
(1)
Величина выпрямленного напряжения зависит от характера нагрузки (рис.10–11).
U
RH
– форма выпрямленного напряжения с
активной нагрузкой;
UCH – емкостная нагрузка;
IRH – форма тока при активной нагрузке;
ILH – ток при индуктивной нагрузке.
Понятие об инвертировании
Инвертирование – преобразование напряжения постоянного тока в переменное напряжение. Инверторы, ведомые сетью, осуществляют такое преобразование с передачей энергии в сеть переменного тока, то есть решают задачу, обратную выпрямлению. Ведомые инверторы выполняются по тем же схемам, что и управляемые выпрямители.
На рис.12 приведена двухполупериодная схема однофазного ведомого инвертора с нулевым выводом трансформатора. В качестве источника инвертируемой энергии принята машина постоянного тока, работающая в режиме генератора.
Угол , отсчитываемый влево от точек естественного отпирания вентилей, называют углом опережения зажигания. С углом задержки отпирания он связан соотношением
+ = . (2)
Таким образом, для перевода схемы из режима выпрямления в режим инвертирования необходимо:
подключить источник постоянного тока с полярностью, обратной режиму выпрямления;
обеспечить протекание тока через тиристоры преимущественно при отрицательной полярности вторичных напряжений, проводя их отпирание с углом опережения .
Основные типы вентильных преобразователей
1. Выпрямители
Неуправляемые (нерегулируемые) выпрямители Uн = const, на неуправляемых диодах, отличаются друг от друга числом фаз, мощностью.
Управляемые (регулируемые) выпрямители: позволяют изменять напряжение на нагрузке от 0 до Uно (на тиристорах).
2. Инверторы
Ведомые сетью (естественная коммутация). Коммутация вентилей осуществляется под действием напряжения сети со стороны вторичных обмоток трансформатора. Частота инвертированного напряжения на выходе определяется частотой сети.
Автономные (независимые) инверторы. Коммутация вентилей осуществляется специальным коммутирующим устройством. Частота инвертированного напряжения определяется частотой управляющих импульсов.
3. Реверсивные преобразователи
Предназначены для изменения полярности напряжения на нагрузке.
Виды реверсивных преобразователей:
Однокомплектные: полярность напряжения на нагрузке меняется контактными аппаратами.
Двухкомплектные: состоит из двух групп вентилей.
Двухкомплектный преобразователь представлен двумя группами вентилей В1 и В2, работающими на одну нагрузку. Они могут быть соединены по схемам:
Перекрестная.
Встречно–параллельная.
Любая из этих схем может быть управляема по двум вариантам:
Совместное управление – включены обе группы – одна в выпрямительном режиме, другая – в инверторном.
Раздельное управление – работает только одна группа.