Реферат: Инвертор. Принцип работы, разновидность, область применения
Принцип работы инвертора Мак-Мюррея основан на коммутировании тока. Полумостовой инвертор работает на индуктивную нагрузку, как изображено на рис.6. Тиристоры ТА1 и ТА2 в этой схеме являются вспомогательными. Они используются для коммутации основных тиристоров Т1 и Т2 . Индуктивность L и емкость С являются коммутирующими элементами. Конденсатор предварительно заряжен слева отрицательно, а справа -положительно. Рабочие фазы этой схемы устройства следующие.
Фаза I . Тиристор Т1 запускается, тем самым инициируется положительный полупериод преобразования. Постоянный ток нагрузки протекает через тиристор Т1 .
Фаза I I . В момент времени t 1 запускается вспомогательный тиристор ТА1 . По замкнутой цепи L , С, Т{ и ТА1 начинает протекать ток, при этом ток через конденсатор синусоидально нарастает, как показано на рис.6в. В промежутке времени от t 1 до t 2 значение ic <I0 . В момент времени t= t 2 ; tc = I 0 . Ток, текущий через тиристор Т1 , становится равным нулю, и тиристор выключается. Следует заметить, что в этой фазе ток через тиристор Т1 , уменьшается до нуля.
Фаза III . После выключения тиристора Т1 ток продолжает протекать через D1 . Диод находится в состоянии проводимости до момента времени t 3 до тех пор пока ic - I0 положительны. В момент времени t = t 3 диод D1 , перестает проводить, так как ток через него уменьшается до нуля.
Фаза IV . После того как диод D1 запирается, постоянный ток нагрузки протекает через конденсатор и дозаряжает его слева отрицательно, а справа положительно. Напряжение на конденсаторе изменяется линейно, так как через конденсатор протекает постоянный ток.
Фаза V . Ток через диод увеличивается, в то время как ток через конденсатор уменьшается. Когда ток через тиристор Ta уменьшается до нуля, тиристор выключается.
Фаза VI . На индуктивной нагрузке изменяется полярность напряжения, и диод D1 смещается в прямом направлении. Начинается процесс рециркуляции. Энергия, запасенная в нагрузке, передается обратно в источник питания Vr После запирания диода D1 запускается тиристор Т2 . Чтобы выключить тиристор Т2 необходимо включить тиристор Т A 2 . Далее подобные процессы повторяются аналогично вышеизложенным.
Инвертор Мак-Мюррея – Бедфорда
Инвертор Мак-Мюррея содержит два вспомогательных тиристора. Инвертор Мак-Мюррея-Бедфорда не требует никаких вспомогательных тиристоров. Один основной тиристор в этой схеме коммутирует другой основной тиристор. Электрическая схема, рабочие фазы и форма выходного сигнала инвертора Мак-Мюррея - Бедфорда изображены на рис.7. Рабочие фазы этой схемы устройства следующие.
Фаза I . Тиристор Т1 запущен. Постоянный ток протекает через тиристор Т1 , и индуктивность L 1 . Напряжение на индуктивности L 1 равно нулю, так как через нее протекает постоянный ток. Конденсатор С, замкнут через Т1 и L 1 . Конденсатор С2 заряжен до напряжения V 1 + V 2 : верхняя обкладка заряжена положительно, а нижняя - отрицательно.
 |
???.7 - ?) ????? ????????? ???-??????; ?) ???? ?????? ?????
Фаза II . После включения тиристора Т2 напряжение с конденсатора С2 подается на индуктивность L 2 . Это напряжение равно удвоенному напряжению питания. За счет взаимной индукции на индуктивности L 1 появляется напряжение, равное напряжению на индуктивности L 2 . Напряжение на катоде тиристора Т1 равно учетверенному напряжению питания, а на аноде удвоенному напряжению питания. Таким образом, после включения тиристора Т2 тиристор Т1 выключается. Быстрое выключение тиристора L 1 возможно благодаря тому, что энергия, запасенная в индуктивности L 1 передается на индуктивность L 2 поскольку общий магнитный поток должен оставаться постоянным. Из рис.7в видно, что ток в схеме перераспределяется от тиристора Т1 на тиристор Т2 в начале фазы II. По цепи L 2 и С2 начинает протекать ток. Диод D 2 смещается в обратном направлении напряжением на конденсаторе С2 .
Фаза III . Как только полярность напряжения на конденсаторе изменяется на обратную, диод D 2 переходит в проводящее состояние и тем самым шунтирует конденсатор С2 . Энергия, запасенная на индуктивности L 2 поддерживает неизменное направление тока через тиристор Т2 идиод D 2 . Постепенно запасенная в индуктивности L 2 энергия рассеивается на активном сопротивлении нагрузки, и тиристор Т2 выключается.
Фаза IV . Диод D 2 по-прежнему смещен в прямом направлении за счет тока, протекающего через индуктивность нагрузки. Здесь имеет место процесс рециркуляции энергии, запасенной на индуктивности нагрузки. Диод D 2 находится в проводящем состоянии до тех пор, пока запасенная энергия передается источнику питания V 2 .
Тиристор Т2 снова включается, тем самым инициируя аналогичный отрицательный полупериод инвертора. В конце отрицательного полупериода тиристор Т1 остается в проводящем состоянии и процесс, описанный выше, повторяется.