26.Особенности коммуникационных процессов в инверторах, ведомых сетью.

Рассмотрим коммутационные процессы в зависимых инверторах на примере схемы, но при условии X_d = .

Рассмотрим коммутационный процесс, начинающийся в точке (–). Тиристор T₁, открываясь в точке ( – ), подключает к тиристору Т₂ запирающее напряжение (e_2а + е_2b). Тиристор Т₂ будет находиться после этого в открытом состоянии еще в течение интервала , пока не иссякнет запасенная в X_а электромагнитная энергия. В результате образуется коммутационный контур, для которого справедливо уравнение:

(1)

Решая это уравнение относительно тока с учетом нулевых начальных условий, получим:

(2)

Эта функция, которая имеет смысл только на интервале , изображена на рис.3.3, г.

На указанном интервале ток i_2k представляет собой ток i_а1, вентиля Т₁, вступающего в работу. Когда этот ток достигнет величины I_d – тока источника питания Е₀, процесс коммутации заканчивается. Поэтому . Отсюда находим длительность угла коммутации:

Ток вентиля, выходящего из работы на участке коммутации .

Далее процессы повторяются во всех других интервалах коммутации. В течение интервала вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, поэтому мгновенное значение противо ЭДС.

И поэтому среднее значение противо ЭДС инвертора

будет отличаться на величину

. (3)

Но поскольку на величину, определяемую U_x, уменьшилась площадь, расположенная выше оси абсцисс на рис.3.3, б, а отрицательная площадь осталась без изменения, то

.

Последнее выражение представляет собой зависимость и называется входной характеристикой инвертора. Ее вид представлен на рис.3.4 для различных значений.

Поскольку вентильный преобразователь может быть переведен из режима выпрямления в режим инвертирования изменением угла управления

– выпрямительный режим,

– инверторный, то внешние характеристики управляемого выпрямителя и входные характеристики инвертораудобно совмещать на одной диаграмме (рис.3.5).Как видно из рис.3.3, б, из-за коммутационных процессов запи-рающее напряжение к выходящему из работы вентилю прикладывается только в точке ( – ), и поэтому вентиль должен успеть закрыться в те-чение интервала , т.к. в противном случае в точке  полярность е₂ из-менится на противоположную и произойдет «опрокидывание» инвертора. Угол  =  –  называется углом запаса и его минимальное значение определяется временем выключения тиристора: .

Отсюда следует, что рост угла коммутации ограничивается некоторым критическим значением , т.е. каждому значению угла соответствует критическое значение тока I_dкр, при котором . Превышение этих значений токов приводит к «опрокидыванию» инвертора, так как . Соединяя все точки, соответствующие критическим значениям токовI_dкр, получаем ограничительную характеристику зависимого инвертора, разделяющую рабочую область выходных характеристик от нерабочей.

Учитывая, что получаем:

,

а затем из (4)

,

что является достаточным для построения ограничительной характеристики.

27.Энергетические показатели инверторов, ведомых сетью, и методы их улучшения.

Рассмотрим этот вопрос на примере зависимого инвертора:

Коэффициент полезного действия зависимых инверторов определяется так же, как и в схемах управляемых выпрямителей, по формуле

а коэффициент мощности найдем на примере двухполупериодного зависимого инвертора со средней точкой (рис.4.8). Рассмотрим кривую анодного тока i_а1 вентиля Т₁ (рис.4.8, в): пренебрежем нелинейностью фронта нарастания и спадания тока, а затем, заменяя равнобокую трапецию равновеликим по площади прямоугольником, выделим первую гармонику тока i_а1 (кривая i₂₍₁₎). Первая гармоника первичного тока i₁₍₁₎ компенсирует намагничивающую силу гармоники i₂₍₁₎ и, следовательно, находится с ней в противофазе. Фазовый сдвиг междуi₁₍₁₎ и напряжением сети U₁ равен и, следовательно, зависимый инвертор является потребителем реактивной мощности,величина которой определяется углом опережения. Полный же коэффициент мощностигде– активная мощность инвертора, равная преобразованной мощности источника постоянного тока

Коэффициент искажения определяется так же, как и в схемах выпрямителей, наличием высших гармоник в токе первичной обмотки трансформатора.

Закономерности в работе рассмотренных схем зависимых инверторов справедливы и для однофазной и трехфазной мостовых и других, более сложных схем.