2.4. Широтно-імпульснийметод регулюванння з незалежною від параметрів навантаження формою кривої навантаження
Незалежність від параметрів навантаження форми кривої вихідної напруги і збереження в ній необхідної під час регулювання паузи β досягається, якщо на цих ділянках забезпечити одночасну провідність двох тиристорів, які відносяться до однієї групи: катодної VS1,3 чи анодної VS4,2 , тобто створити к.з. контур і тим самим позбавитись від додаткових імпульсів.
Розглянемо випадок, коли К=2. Режиму керування відповідає тривалість провідності кожного тиристора =180º. Тиристори VS1 , VS4 та VS2 , VS3 перемикаються у тій же послідовності, що й в нерегульованому інверторі: відкритому стану одного тиристора відповідає закритий стан іншого. Відмінність полягає у створенні фазового зсуву на кут α у послідовності перемикань тиристорів обох півмостів. Тим самим на ділянках β = - α здійснюється одночасна провідність або тиристорів VS2 , VS4 (інтервал 2 - 4), або тиристорів VS1 , VS3 (інтервал 5 - 6). Отже ділянка β визначає паузу у кривій вихідної напруги, а ділянка α характеризує відкритий стан однієї із пар навхрест розміщених тиристорів і визначає тривалість імпульсів кривої вихідної напруги.
Рис. 7. Часові діаграми струмів та напруг автономного інвертора з незалежною від параметрів навантаження формою кривої навантаження
Характер процесів відрізняється від попередніх лише на ділянці β . Струм активно-індуктивного навантаження на ділянці 2 - 3 закорочується через тиристор VS4 і діод VD2 або через тиристор VS1 і діод VD3 на ділянці 5 - 6 .
За такої форми кривої вихідної напруги автономний інвертор дозволяє здійснювати її регулювання у діапазоні від нуля до найбільшого значення зміною кута α від 0 до 180º.
Для зменшення процентного складу вищих гармонік струму переходять на регулювання з К >2.
2.5. Формування кривої вихідної напруги інвертора із зменшеним складом гармонік
Склад вищих гармонік вихідної напруги інвертора може бути істотно зменшеним під час використання широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). В цьому випадку крива вихідної напруги інвертора формується у формі імпульсів, які промодульовані за синусоїдним законом (рис. 8). Дана крива характеризує однополярну ШІМ, оскільки вихідні імпульси протягом півхвилі мають одинакову полярність. Регулювання дієвого
Рис. 8. Форма кривої вихідної напруги інвертора з використанням однополярної ШІМ
значення вихідної напруги здійснюється одночасною зміною ширини вихідних імпульсів (рис. 8 б).
Застосовується також двополярна ШІМ, в процесі якої на протязі півхвилі вихідні імпульси мають різну полярність.
Рис. 9. Форма кривої вихідної напруги інвертора з використанням двополярної ШІМ
Двополярна ШІМ забезпечує відсутність деяких (найбільш небажаних) гармонік, наприклад, 3-ьої і 5-ої або 5-ої і 7-ої. Це базується на заданні фіксованих кутів γ1 і γ2 . Зокрема, якщо γ1=23,62º і γ2=33,3º , то у кривій вихідної напруги відсутня третя і п’ята гармоніки, а якщо γ1=16,25º і γ2=22,07º , то у кривій вихідної напруги відсутня п’ята і сьома гармоніки.