Makinë saldimi DC. Inverter voltazh autonom. Parimi i funksionimit

INVERTORT AUTONOMO

Inverterquhet pajisje për konvertim rrymë e vazhdueshme në variabël me vlera konstante ose të rregullueshme të tensionit dhe frekuencës së daljes. Nëse invertori punon me një ngarkesë që nuk ka burim tjetër të energjisë, quhet autonome. Invertorët autonom (AI) përdoren për të furnizuar konsumatorët me rrymë alternative nga bateritë e ruajtjes ose burime të tjera të rrymës së drejtpërdrejtë, për një makinë elektrike me kontroll të frekuencës, në sistemet e kthimit të energjisë direkte, për shembull, nga qelizat e karburantit, gjeneratorët MHD, etj.

Kërkesat themelore për UA: efikasiteti maksimal i konvertimit, indikatorët dhe kostoja minimale e peshës dhe madhësisë, kontrollueshmëria U n dhe Une jashtë brenda një diapazoni mjaft të gjerë, duke siguruar një formë të caktuar të tensionit të daljes, pa ndërprerje në funksionim gjatë mbingarkesës dhe në gjendje boshe, etj.

Si elementë komutues në invertorë autonomë, përdoren tranzitorë, tiristorë konvencionalë dhe me dy funksione. Të parat përdoren në pajisjet me fuqi relativisht të ulët, të dytat janë më të përshtatshmet në tensionet AI dhe në invertorët e rregulluar. Tiristorët konvencionalë ndonjëherë duhet të përdoren së bashku me qarqet e kalimit të detyruar.

Të gjitha UA mund të ndahen në një numër llojesh. Sipas skemës së konvertimit, AI-të ndryshojnë në numrin e fazave, qarkun e furnizimit me energji dhe disa parametra të tjerë, të cilët do të përmenden më poshtë. Sipas metodës së ndërrimit të valvulave, ato mund të jenë si më poshtë:

invertorë, plotësisht të ndezur në qarqet e kontrollit (në tranzistorë dhe DOT);

invertorë me kondensatorë komutues të lidhur paralelisht me ngarkesën;

invertorë të serive;

AI me komutim me dy faza, duke lejuar rregullimin e tensionit të daljes.

Sidoqoftë, ndarja më domethënëse e invertorëve autonome në dy lloje janë invertorët e tensionit autonom (AVI) dhe rryma e AI (ANT), në varësi të natyrës së burimit të energjisë dhe lidhjes së tij me AI (përveç kësaj, ka AI rezonante, por ato përdoren rrallë).

Inverter voltazh autonom.

AIN gjeneron një tension të alternuar në ngarkesë duke e lidhur atë në mënyrë periodike me një burim tensioni për shkak të ndezjes alternative në çift të valvulave (Fig. 1, a).

Furnizimi me energji funksionon në mënyrën e gjeneratorit të tensionit (bateria e magazinimit ose ndreqësi me një filtër kapacitor), qëllimi i kondensatorit do të shpjegohet më tej.

Figura: 1 Inverter i pavarur voltazhi (a) dhe diagrami i funksionimit të tij (b)

Portat duhet të kontrollohen plotësisht (DOT) ose secili tiristor është i furnizuar me një qark të komutimit të detyruar. Kur qarku funksionon me ngarkesë, formohen impulse drejtkëndëshe të tensionit (Fig. 1, b), dhe forma e rrymës varet nga natyra e tij. Nëse ngarkesa është thjesht aktive, atëherë forma aktuale përkon me formën e tensionit (vija e ndërprerë në Fig. 1, b), nëse ngarkesa është aktive-induktive, rryma unë n ndryshon ne menyre eksponenciale me konstanten e kohes

... Kur mbyllni çiftin tjetër të valvulave (për shembull, VD1 dhe VD4 ) dhe zhbllokimin e tensionit të çiftit të dytë U n ndryshon papritmas, dhe rryma për disa kohë

mban drejtimin e saj. Për të siguruar kalimin e kësaj rryme, përdoren të ashtuquajturat dioda të kundërt. VD5... VD8, atëherë rryma mbyllet përmes kondensatorit NGA.

Frekuenca e rrymës në ngarkesë përcaktohet nga qarku i kontrollit, karakteristika e ngarkesës së AVI është e ngurtë, pasi voltazhi në ngarkesë është praktikisht i barabartë me U n \u003d E.

Meqenëse vetë rryma e hyrjes së invertorit bëhet (në RL- ngarkesa) duke alternuar, atëherë kur AVI funksionon nga një ndreqës, kërkohet një kondensator NGAkapacitet i madh. AVI mund të funksionojë në një gamë të gjerë ngarkesash - nga boshe në vlerën në të cilën valvulat mund të mbingarkohen.

Vlera maksimale e rrymës së ngarkesës me një natyrë simetrike të tensionit të daljes është

,

Ku

;

;T-periudha

Mund të rregulloni tensionin në dalje të AVI, ose duke ndryshuar E, ose duke përdorur kontrollin e gjerësisë së impulsit. Kjo e fundit kryhet në disa mënyra: 1) secili impuls i tensionit në ngarkesë formohet nga disa që ndryshojnë kohëzgjatjen e tyre (Fig. 2, a); 2) zvogëlimi i kohës së funksionimit të AVI në çdo gjysmë-periudhë duke mbyllur një palë valvulash dhe duke ndezur çiftin e dytë me një vonesë (Fig. 2, b); 3) përdorimi i dy invertorëve që veprojnë në një ngarkesë të përbashkët përmes një transformatori me një shtesë gjeometrike të tensioneve të daljes duke kontrolluar fazën në qarqet e kontrollit (Fig. 2, c). Në dy rastet e para, amplituda e harmonikave më të larta rritet, por në versionin e parë, mund të merret një tension i daljes afër formës sinusoidale.

Figura: 2. Rregullimi i tensionit në AIN

Inverter rryme autonome.

AIT (Fig. 3) merr energji nga një burim energjie përmes një induktance mjaft të madhe, kështu që rryma e konsumuar nga invertori praktikisht nuk ndryshon. Kur ndërroni në mënyrë alternative palë tiristorë (jo të bllokueshëm), impulset aktuale drejtkëndëshe formohen në ngarkesë, dhe forma e tensionit varet nga natyra e ngarkesës, e cila, si rregull, është aktive-kondensuese. Me metodën e lidhjes së kondensatorit me ngarkesën, AIT quhet paralel.

Siç shihet nga Fig. 3, në ndërrimin tjetër të çifteve të tiristorëve (për shembull, VD1 dhe VD4, dhe përfshihen nga qarku i kontrollit VD2 dhe VD3 ) përmes ngarkesës, rryma ndryshon papritmas dhe për shkak të ngarkimit të tepërt të kondensatorit NGAgjatë një intervali të caktuar kohor, tiristorët që funksionojnë më parë janë nën tension të kundërt dhe, natyrshëm, janë të kyçur. Shtë e nevojshme që ky interval të jetë më i gjatë se koha e fikjes së tiristorit. Sa më e madhe të jetë konstanta e kohës

, aq më i ngadalshëm ndryshon voltazhi në ngarkesë, ligji i ndryshimit të tij afrohet linear, dhe forma - në trekëndësh. Karakteristika e jashtme e AIT është e butë (në rënie të madhe), mënyra boshe është e pamundur.

Figura: 3. Inverteri i rrymës autonome (a) dhe diagrami i funksionimit të tij (b)

Vlera relative e tensionit në të gjithë ngarkesën dhe lloji i karakteristikës së jashtme mund të gjenden përafërsisht nga formula

ku - Efikasiteti i AIT;

.

Duhet të theksohet se me një ngarkesë aktive-induktive, AIT nuk funksionon dhe një ngarkesë e tillë duhet të shmanget nga një kondensator.

Meqenëse në praktikë është e vështirë të sigurohet

për AIT ose

NGApër AIN, qarqet reale kanë disa cilësi të ndërmjetme.

Për të furnizuar një ngarkesë njëfazore relativisht të ulët të energjisë me një tension dukshëm të ndryshëm nga voltazhi i furnizimit, është i përshtatshëm për të përdorur një qark në të cilin një palë tiristorë zëvendësohet nga gjysmë mbështjelljet e një transformatori, dhe ai vetë lejon U n dhe U n (fig. 4).

Figura: 4. Inverter tranzitor paralel

Kur ndizet, për shembull, VD1 rrjedhat e rrymës nga furnizimi me energji elektrike përmes L, gjysmë-dredha-dredha W1 transformatori Tr dhe VD1. Një EMF induktohet në mbështjelljen dytësore, dhe një rrymë shfaqet në ngarkesë. Kondensatori kalues NGAështë ngarkuar në pothuajse dy herë tensionin e rrjetit (për shkak të EMF të vetë-induksionit në mbështjellje W2). Kur qarku i kontrollit të SU do të ndizet VD2, kondensatori rezulton të jetë i lidhur paralelisht VD1, kyçet menjëherë (pasi voltazhi aplikohet në drejtimin e bllokimit) dhe procesi përsëritet.

Ngarkesa gjeneron një tension me një frekuencë të përcaktuar nga qarku i kontrollit. Forma e tensionit varet nga R n (për të mëdha R n është më afër trekëndëshit, me më të vogla R n - në drejtkëndëshe), vlera - nga E,raporti dhe vlerat e transformimit R n .

Tensioni i ndezur L është e barabartë me ndryshimin midis U c (konvertuar në gjysmën e mbështjelljes primare) dhe E.Në modalitetet afër boshe, kondensatori është i ngarkuar me një rrymë konstante, dhe U c mund të arrijnë të mëdha (shumë më tepër) E)vlerat, gjë që është e rrezikshme për tiristorët.

Si qark kontrolli, mund të përdorni një multivibrator simetrik tranzitor me pasues të emetuesit të lidhur me elektrodat e kontrollit të tiristorëve, të mundësuar nga i njëjti burim energjie. Qarku është i përshtatshëm për E= 12 ... 250 V, Une n \u003d 1 ... 50A, f\u003d 10 ... 2000 Hz.

Invertorët serial ndonjëherë përdoren për të marrë rryma alternative frekuencë e rritur ( f\u003d 2 ... 50 kHz). Ata kanë një qark rezonues me të cilin ndizen valvulat. Qarku punon si më poshtë (Fig. 5). Kur zbatohet një sinjal kontrolli, ai hapet VD1, rryma rrjedh përmes L1, R n , NGA.Në gjysmën e periudhës tjetër, ajo ndizet VD2 dhe kondensatorit NGA,ngarkuar gjatë gjysmës së parë të ciklit, shkarkuar pas R n , L2 dhe VD2. Qarku mund të funksionojë në disa mënyra.

Figura: 5. Invertori serik (a) dhe mënyrat e funksionimit të tij (b-d)

Në mënyrën e rrymave me ndërprerje (Fig. 5, b) VD1 fiket pasi rryma e ngarkesës së kondensatorit bie NGA, d.m.th., deri në momentin kur skema e kontrollit përfshin VD2 (dhe anasjelltas). Si rezultat, ekziston një interval kohor kur të dy valvulat nuk përçojnë rrymë dhe Une n = 0.

Në mënyrën e rrymave të vazhdueshme (Fig. 5, d) VD1 fiket kur ndizet VD2, domethënë ekziston një gjendje kur të dy valvulat përçojnë rrymën. Fike VD1 në këtë rast kryhet për faktin se kur ndizeni VD2 dhe kalimi i rrymës së shkarkimit NGApërmes L2 në L1 formohet back-EMF, i mjaftueshëm për të zvogëluar rrymën e hapur VD1 në zero. Për këtë, është e nevojshme që përfshirja VD2 ndodhi kur rryma përmes VD1 tashmë ka filluar të bjerë. Përndryshe, mënyra e "përmes" rrymës përmes VD1, L1, L2 dhe VD2 , d.m.th mënyra e lidhjes së shkurtër.

Optimale është mënyra kufitare (Fig. 5, c), në të cilën forma aktuale në ngarkesë është afër një sinusoidi. Këshillohet të përdorni invertorë të tillë në vlera konstante të të gjithë parametrave, përfshirë ngarkesën, ndërsa siguroni një karakteristikë të jashtme mjaft të ngurtë. Meqenëse në ngarkesa të ulëta, invertori mund të dalë nga modaliteti, paralelisht R n përfshijnë NGA 0 dhe invertori kthehet në seri-paralele.

Nëse lidhni një kondensator tjetër NGA 1 , atëherë invertori nga një goditje e vetme shndërrohet në një dy-lëvizëshe, ndërsa ngarkohet NGA,shkarkohet NGA 1 dhe anasjelltas. Kjo përmirëson efikasitetin e qarkut.

Invertorët e serive gjithashtu mund të jenë me shumë faza.

Inverter në elektronikë çfarë është ajo

Një inverter në elektronikën dhe inxhinierinë elektrike është një pajisje për shndërrimin e rrymës së drejtpërdrejtë në rrymë alternative me vlera të rregullueshme ose konstante të tensionit dhe frekuencës në dalje. Nëse invertori është projektuar për një ngarkesë që nuk ka një burim alternative të energjisë, quhet autonome. Ata kanë gjetur zbatim të gjerë për furnizimin me energji të konsumatorëve me rrymë alternative nga bateritë e ruajtjes ose burime të tjera, për drejtuesit elektrikë me kontroll të frekuencës, në sisteme të ndryshme të konvertimit të energjisë direkte, në makinat e saldimit në energji dhe teknologji mjekësore, etj

Koncepti i një invertori mund të dallohet veçmas: është një element logjik që kryen një veprim logjik të mohimit (përmbysje)

Funksionimi i inverterit bazohet në ndërrimin e një burimi të tensionit konstant me një frekuencë të caktuar në mënyrë që të ndryshojë periodikisht polaritetin e tensionit në daljen e pajisjes. Frekuenca përcaktohet nga sinjalet e kontrollit të gjeneruara nga një qark i veçantë i quajtur kontrollues. Ai gjithashtu mund të kryejë funksionet e mëposhtme: rregullimi i nivelit të tensionit, sinkronizimi i frekuencës së kalimit, mbrojtja nga mbingarkesa, etj.

Sipas parimit të funksionimit, invertorët mund të ndahen në:

Autonome ndahen në invertorë të tensionit (AVI), për shembull - në UPS kompjuter dhe invertorë aktualë (AIT)
I varur - drejtuar nga rrjeti, për shembull - një konvertues i energjisë me rreze X.

Të gjitha llojet e tranzitorëve, si dhe tiristorët standardë dhe me dy funksione, përdoren gjerësisht në rolin e elementeve komutues në invertorët autonom (AI). Çelësat e tranzitorit në tranzistorë bipolarë dhe me efekt fushor përdoren në pajisjet me fuqi të vogël dhe të mesme. Tiristorët shpesh përdoren në qarqet me fuqi të lartë.

Të gjitha UA mund të ndahen në një numër llojesh.

Sipas skemës së konvertimit: njëfazor, trefazor, një larmi e qarqeve të energjisë dhe disa veti të tjera.
Me metodën e ndërrimit: plotësisht i ndërruar në qarqet e kontrollit dhe me kondensatorë komutues të lidhur paralelisht me ngarkesën dhe në invertorë seri me komutim me dy faza
Dhe gjithashtu voltazhi i AI (AIN) dhe rryma (ANT) në varësi të mbi llojin e burimit të energjisë dhe lidhjen e tij me UA

Invertor i tensionit të pavarur (AVI)

Pajisjet e këtij lloji gjenerojnë një tension të alternuar në ngarkesë duke e lidhur atë periodikisht me një burim tensioni duke lidhur në mënyrë alternative valvulat në çifte, shih figurën më poshtë.

Furnizimi me energji funksionon në modalitetin e gjeneratorit të tensionit (bateri ose ndreqës me filtër kapacitor).

Secili tiristor është i pajisur me një qark komutimi. Kur qarku punon me një ngarkesë, formohen impulse drejtkëndëshe të tensionit dhe forma e rrymës varet nga natyra e ngarkesës. Nëse është thjesht aktive, atëherë forma e impulseve aktuale përsërit formën e tensionit (vija me pika në diagram), nëse ngarkesa është aktive-induktive, rryma i ndryshon në mënyrë eksponenciale me një konstante kohe:

Kur çifti tjetër i tiristorit mbyllet (VD1 dhe VD4) dhe tjetri hapet, Un ndryshon papritmas dhe rryma vazhdon të ruajë drejtimin e saj për disa kohë. Për të siguruar rrjedhën e kësaj rryme, nevojiten diodat e kundërta VD5-VD8, atëherë rryma mbyllet përmes kondensatorit C.

Frekuenca e rrymës në ngarkesë përcaktohet nga qarku i kontrollit, karakteristika e ngarkesës së inverterit është e ngurtë, sepse voltazhi në të gjithë ngarkesën është Un \u003d E.

Prandaj, rryma e hyrjes së AVI do të jetë e alternuar (me ngarkesë RL), atëherë kur AVI funksionon nga ndreqësi, kërkohet një kondensator me një kapacitet të madh nominal. Një qark i tillë është i aftë të funksionojë në një gamë të madhe të ngarkesave - nga shpejtësia boshe (XX) në vlerat në të cilat valvulat ka të ngjarë të mbingarkohen.

Nivelet maksimale të rrymës në ngarkesë me një natyrë simetrike të tensionit të daljes do të jenë:

Unë nmax \u003d I 0 × (1-e -T / 2τ / 1 + e -T / 2τ)

Ku, unë 0 \u003d E / R n; τ \u003d Ln / Rn; Periudha T

Possibleshtë e mundur të rregulloni tensionin në daljen e inverterit, ose duke ndryshuar E, ose duke përdorur kontrollin e gjerësisë së impulsit. Kjo e fundit mund të bëhet në disa mënyra:

secili impuls i tensionit në ngarkesën AVI formohet nga disa që ndryshojnë kohëzgjatjen e tyre (Figura a);
zvogëlimi i kohës së funksionimit në çdo gjysmë cikël duke mbyllur një palë tiristorë dhe duke ndezur çiftin tjetër me një vonesë (Figura b);
Përdorimi i 2 invertorëve që veprojnë në një ngarkesë të përbashkët përmes një transformatori me një shtesë gjeometrike të tensioneve të daljes duke rregulluar fazën në qarqet e kontrollit (c).

Në dy variantet e para, amplituda e harmonikave më të larta rritet, por në rastin e parë, mund të merret një tension i daljes afër një forme sinusoidale.

Inverter rryme autonome (AIT)

Qarku mundësohet përmes një induktance të madhe, kështu që konsumi aktual mbetet praktikisht i pandryshuar. Kur ndërroni në mënyrë alternative çiftet e ventilit (nuk bllokohen), impulset e rrymës drejtkëndëshe gjenerohen në ngarkesë dhe forma e tensionit varet nga natyra e ngarkesës, e cila zakonisht është aktive-kondensuese.

Siç mund të shihet nga diagrami më poshtë, në kalimin e ardhshëm të tiristorëve (për shembull, VD1 dhe VD4 ka punuar, dhe VD2 dhe VD3 janë ndezur) përmes ngarkesës, rryma ndryshon papritmas, dhe për shkak të mbingarkesës së kapacitetit C gjatë një interval të caktuar kohe, tiristorët që funksionojnë më parë do të jenë nën tension të kundërt dhe për këtë arsye janë të kyçur ... Shtë e nevojshme të sigurohet që ky interval të jetë më i gjatë se koha e fikjes së valvulës gjysmëpërçuese. Sa më e madhe të jetë konstanta e kohës së tau, aq më i ngadaltë ndryshon voltazhi në ngarkesë, ligji i ndryshimit të tij praktikisht afrohet linear dhe forma e impulseve priret në trekëndësh. Karakteristika e jashtme e invertorit aktual është e butë (në rënie të madhe), modaliteti pa ngarkesë është plotësisht i pamundur.

Vlera relative e tensionit në të gjithë ngarkesën dhe pamja e jashtme karakteristikat mund të llogariten përafërsisht nga formula:

Duhet shtuar se me një ngarkesë induktive aktive, pajisja nuk funksionon dhe një ngarkesë e tillë duhet të shuntohet me një kondensator.

Meqenëse në kushte reale është e vështirë të sigurohet L \u003d ∞ ose C \u003d ∞, skemat reale AIN dhe AIT kanë disa veti të ndërmjetme.

Për të furnizuar një ngarkesë njëfazore me fuqi të ulët me një tension të dukshëm të ndryshëm nga niveli i burimit të energjisë, është i përshtatshëm të përdorni një qark në të cilin një çift i valvulave gjysmëpërçuese zëvendësohet nga gjysmë mbështjelljet e transformatorit dhe vetë ju lejon të përputheni U n dhe U n.

Kur valvula VD1 është e ndezur, rryma rrjedh nga furnizimi me energji përmes induktancës, gjysmë-mbështjelljes së transformatorit W1 dhe vetë VD1. Një EMF induktohet në mbështjelljen sekondare dhe gjenerohet një rrymë në ngarkesën e lidhur.

Kapaciteti i kalimit C karikohet pothuajse në nivelin e dyfishit të tensionit të rrjetit (për shkak të EMF të vetë-induksionit që shfaqet në W2). Kur qarku i kontrollit të SU ndez tiristorin e dytë, kondensatori lidhet paralelisht me VD1, i cili bllokohet dhe algoritmi i funksionimit përsëritet.

Ngarkesa gjeneron tension në një frekuencë të specifikuar nga qarku i kontrollit. Forma e tensionit varet nga rezistenca e ngarkesës Rн (në vlera të mëdha është më afër trekëndëshit, në ato më të ulëta - drejtkëndëshe), vlera është nga raporti i transformimit, E dhe vlera e R n.

Tensioni nëpër induktor përcaktohet nga diferenca midis U c (e rillogaritur në gjysmën e mbështjelljes primare) dhe E. Në mënyrat afër XX, kapaciteti ngarkohet me një rrymë konstante dhe U c mund të arrijë vlera të mëdha (\u003e E), e cila është e rrezikshme për elementët gjysmëpërçues.

Në rolin e një qarku kontrolli, mund të përdorni një multivibrator simetrik tranzitor me pasues të emetuesit të lidhur me elektrodat e kontrollit të tiristorëve, të mundësuar nga i njëjti furnizim me energji elektrike.

Invertorët e serive ndonjëherë përdoren për të gjeneruar rrymë alternative me një frekuencë (f \u003d 2 ... 50 kHz). Ata kanë qarkun e tyre rezonant, me ndihmën e të cilit ndërrohen tiristorët. Qarku në figurën më poshtë funksionon si më poshtë. Kur zbatohet sinjali i kontrollit, VD1 hapet, rryma rrjedh nëpër L1, Rn, C. Në gjysmën e ciklit tjetër, tiristori VD2 ndizet dhe kondensatori C, i ngarkuar gjatë gjysmës së ciklit të parë, shkarkohet përmes Rn, L2 dhe tiristorit të dytë. Qarku është i aftë të funksionojë në disa mënyra.

Në modalitetin e rrymës me ndërprerje (shih grafikun b), VD1 fiket pasi rryma e ngarkesës së kondensatorit C të bjerë, domethënë, deri në momentin kur qarku i kontrollit ndez tiristorin e dytë (dhe anasjelltas). Si rezultat, shfaqet një interval kohor kur të dy tiristorët nuk përçojnë rrymë dhe In \u003d 0.

Në modalitetin e rrymës së vazhdueshme (grafik, d), tiristori i parë fiket në momentin që VD2 është i ndezur, domethënë shfaqet një gjendje kur të dy tiristorët kalojnë rrymën. Në këtë rast, VD1 është fikur për shkak të faktit se kur VD2 është ndezur dhe rryma e shkarkimit të kondensatorit rrjedh përmes L2, një EMF mbrapa gjenerohet në L1, e mjaftueshme për të zvogëluar rrymën e hapur të tiristorit të parë në zero. Kjo kërkon që VD2 të ndizet kur rryma përmes VD1 tashmë ka filluar të bjerë. Përndryshe, mënyra e rrymës "përmes" që rrjedh përmes VD1, L1, L2 dhe VD2 është e pashmangshme, domethënë një modalitet i qarkut të shkurtër.

Modaliteti optimal konsiderohet të jetë mënyra kufitare (grafiku, c), në të cilën forma aktuale në ngarkesë tenton sinusoidale. Këshillohet të përdorni invertorë të tillë në vlera konstante të të gjithë parametrave, përfshirë ngarkesën, ndërsa siguroni një karakteristikë të jashtme të ngurtë. Meqenëse në ngarkesa të ulëta invertori është në gjendje të bjerë nga modaliteti, një kondensator C 0 është i lidhur paralelisht me R n dhe inverteri kthehet në një seri-paralel.

Nëse lidhni një kondensator tjetër C1, atëherë invertori shndërrohet nga një goditje e vetme në një tërheqje, ndërsa C karikohet, C1 shkarkohet dhe anasjelltas. Kjo rrit ndjeshëm efikasitetin e qarkut. Invertorët serial janë gjithashtu polifazë.

Invertuesit janë konvertues DC-në-AC. Elementet kryesore të invertorëve (dhe konvertuesve gjithashtu) janë pajisjet komutuese që ndërpresin në mënyrë periodike rrymën ose ndryshojnë drejtimin e saj. Invertorët klasifikohen sipas llojit të pajisjes komutuese (tranzitor ose tiristor), sipas llojit të vlerës së konvertuar (invertorë aktualë ose tensionorë), sipas parimit të kalimit (autonom ose i drejtuar nga rrjeti). Invertorët e tranzitorit përdoren me fuqi të ulët, jo më shumë se qindra vat, ato tiristori - me fuqi dhe rryma të larta, duke arritur qindra amper.

Në impiantet e konvertuesit, mënyra e inverterit mund të alternohet me mënyrën e ndreqësit, veçanërisht në disqet DC. Në modalitetin motorik, invertori vepron si një ndreqës, duke transferuar energjinë në motorin DC. Kur motori elektrik kalon në modalitetin e gjeneratorit (uljen e ngarkesës, lëvizjen në tatëpjetë, etj.), Konverteri punon si një inverter, duke dhënë energjinë e rrymës së drejtpërdrejtë të gjeneruar makine elektrike, në rrjetin elektrik. Kur përmbysni, një burim i vazhdueshëm i tensionit punon si një gjenerator i energjisë, i karakterizuar nga fakti që drejtimi i këtij EMF dhe rryma përkojnë, dhe ngarkesa AC - si një konsumator, EMF dhe rryma e të cilit janë të kundërta.

Invertuesit e drejtuar nga rrjeti. Figura 3.41 tregon një qark inverter me një valë të plotë me dalje zero. Tiristorët zhbllokohen në mënyrë alternative nga qarku i kontrollit çdo gjysmë të periudhës a \u003d p, dhe ato bllokohen nga një tension sekondar U 2 transformatorë të gjeneruar nga rrjeti. Prandaj, inverteri quhet skllav. Drejt E tiristorët përfshihen në drejtimin përpara. Tensioni U 2-1 , U 2-2 në mbështjelljet dytësore ndryshojnë periodikisht shenjën, në gjysmën e periudhës duke shtuar me E, dhe në tjetrën - duke zbritur prej tij. Energjia transferohet nga invertori në rrjetin AC kur drejtimi i rrymës unë 2 dhe tension i alternuar U 2 janë të kundërta, d.m.th. kur dhe U 2 dhe E banak.

Procesi i përmbysjes është i mundur vetëm kur U 2 > E... Në modalitetin e përmbysur U 2 (U 1) dhe Une 2 (Une 1) janë antifazë, e cila është një tregues i transferimit të energjisë në rrjet.

Për a \u003d 0 (në rastin e përgjithshëm për 0< a < p/2) инвертор может работать как выпрямитель.

Për të transferuar një qark nga modaliteti i ndreqjes në mënyrën e përmbysjes, duhet:

1) lidhni një burim të rrymës konstante me polaritet të kundërt me mënyrën e ndreqjes;

2) siguroni hapjen e tiristorëve me polaritet negativ të tensionit në gjysmën e mbështjelljeve U 2-1 , U 2-2 .

Por nëse tiristori tjetër zhbllokohet saktësisht në këndin e kontrollit a \u003d p, atëherë tiristori tjetër nuk do të ketë kohë të mbyllet, sepse duhet një kohë e barabartë me t jashtë tiristorit. Pastaj për një kohë t jashtë një qarku të shkurtër formohet përgjatë qarkut: mbështjellja dytësore - tiristori i mbylljes - burimi E... Ky fenomen quhet stal i inverterit ose përmbysje inverter. Për të shmangur këtë proces të padëshirueshëm, është e nevojshme që këndi i kontrollit të bëhet më pak se p me një kënd b, i quajtur kënd i përparimit të zhbllokimit - fig. 3.42.

Këndi i përparimit duhet të jetë i mjaftueshëm që rrymat e tiristorit të ndërrohen (periudha e kalimit γ) dhe kështu që pas kalimit tiristori mbyllës të ketë kohë për të rivendosur vetitë e tij bllokuese.

Fuqia e furnizuar në rrjet nga invertori mund të rregullohet në 3 mënyra: duke ndryshuar këndin e plumbit në një konstante E; duke ndryshuar tensionin e furnizimit me energji elektrike E me një përparim të vazhdueshëm b Ndryshimi i tensionit AC U 2 .

Një inverter i rrymës më vete është treguar në fig. 3.43. Furnizimi me energji E funksionon në modalitetin e burimit aktual për shkak të pranisë së një mbytjeje L o induktivitet i madh. Tiristorët T 1 , T 2 hapen duke impulsuar këmbëzën alternative U hyrja 1, U hyrja 2 që vjen nga sistemi i kontrollit.

Tiristori i hapur T 1 lidh gjysmën e majtë të mbështjelljes në vizatim w 1-1 në furnizimin me energji elektrike E dhe në të lind një rrymë unë t1 Kjo rrymë indukton EMF në gjysmën e mbështjelljes së dytë (djathtas) w 1-2 dhe në w sekondar. Kondensator NGA k, ngarkohet me dyfishin e vlerës së tensionit të furnizimit E. Pas mbërritjes së impulsit të kontrollit të hyrjes U hyrja 2 tiristori T 2 hapet dhe voltazhi nëpër kondensator fik tiristorin e parë T 1 Kondensator NGA k, shkarkimet përmes mbështjelljes primare dhe për disa kohë ( t off) - përmes të dy tiristorëve të hapur. Dikur tiristori T 2 do të mbyllet, shkarkohet NGA tek, ndalet dhe fillon të rimbushet deri në 2 E polaritet te ndryshem.

Në mënyrën boshe, kur ndërroni tiristorët, mund të ndodhin mbitensione të mëdha, duke ndikuar negativisht në tiristorët dhe kondensatorin. Për të parandaluar që kjo të ndodhë, përdoret një qark i përmirësuar me dioda prerëse.

Invertorët e tiristorit - këto janë pajisje që veprojnë me një ngarkesë autonome dhe janë krijuar për të shndërruar tensionin DC në tension AC të një frekuence të caktuar ose të rregullueshme. Duke përmbysur quhet procesi i shndërrimit të energjisë DC në energji AC (Fig. 1).

Fig. 1 Diagrami i DC dhe AC.

Aplikacion:

1. Në sistemet e furnizimit me energji të konsumatorëve AC, kur burimi i vetëm i energjisë është një burim i tensionit DC (për shembull: një bateri depozituese ose diellore).

2. Në sistemet e furnizimit me energji të garantuar në rast të ndërprerjes së energjisë (për shembull: për nevoja personale të termocentraleve, kompjuterëve).

3. Për rregullimin e frekuencës së shpejtësisë së motorëve me induksion.

4. Të furnizojë konsumatorët AC nga linjat e furnizimit me energji DC.

5. Në konvertuesit për shndërrimin e një voltazhi konstant të një vlere në një tension konstant të një vlere tjetër.

Elementet e kalimit në invertorë janë tiristorë ose tranzistorë të rrymës.

Invertuesit klasifikohen në:

1. Invertuesit dhe konvertuesit e pavarur të pavarur.

2. Invertorët që drejtohen nga rrjeti.

Invertuesit dhe konvertuesit e pavarur të pavarur.

Invertorë të pavarur - Këto janë pajisje që shndërrojnë rrymën e drejtpërdrejtë në rrymë alternative me një frekuencë konstante ose të rregullueshme dhe veprojnë me një ngarkesë autonome. Ndryshe nga invertorët e drejtuar nga rrjeti, një inverter i pavarur në anën AC nuk ka burim tjetër të energjisë me të njëjtën frekuencë, përveç vetë inverterit.

Konvertuesit e frekuencës janë pajisje që shndërrojnë rrymën alternative të një frekuence në rrymë alternative të një frekuence tjetër.

TE invertorët e pavarur dhe konvertuesit e frekuencaveduke punuar në një instalim specifik, imponohen kërkesat e mëposhtme:

1) sigurimi i efikasitetit maksimal;

2) kapaciteti minimal i instaluar i njësive individuale dhe elementeve;

3) mundësia e rregullimit të gjerë të tensionit të daljes;

4) sigurimi i qëndrueshmërisë së tensionit të daljes kur ndryshon madhësinë dhe natyrën e ngarkesës, si dhe tensionin e hyrjes;

5) sigurimi i një lakore të tensionit sinusoidal ose afër sinusoidal;

6) mundësia e rregullimit brenda kufijve të caktuar të frekuencës së daljes, e cila është kryesisht e nevojshme në instalimet e një makinë elektrike të valvulës;

7) mungesa e ndërprerjeve të përmbysjes gjatë mbingarkesave;

8) aftësia për të punuar në mënyrë boshe;

9) sigurimi i besueshmërisë dhe qëndrueshmërisë maksimale. Natyrisht, kërkesat për qarqet e pavarura të inverterit varen nga qëllimi specifik i inverterit. Prandaj, duhet të zgjidhet varianti optimal i qarkut inverter, duke marrë parasysh mënyrën e funksionimit të ngarkesave që mundësohen prej tij.

Invertorët e pavarur mund të klasifikohen për arsyet kryesore vijuese:

1) sipas skemës së konvertimit;

2) me metodën e ndërrimit (kyçjes);

3) nga mënyra e menaxhimit;

4) nga natyra e rrjedhës së proceseve elektromagnetike.

Ka kryesore kryesore në vijim qarqet e konvertimit:

1) valvul i vetëm (Fig. 2.1, dhe);

2) njëfazor me dalje zero (Fig, 2.1, b);

3) njëfazor me një terminal zero të furnizimit me energji elektrike (Fig. 2.1, në);

4) urë njëfazore (Figura 2.1, d);

5) urë trefazore (fig.2.1, e);

6) trefazor me dalje zero (Fig. 2.1, e)

Të gjitha skemat e tjera janë derivate të grupeve të renditura. Qarqet urë përdoren më gjerësisht në teknologjinë e konvertuesit. Invertorët autonome mund të ndahen në disa grupe sipas metodës së ndërrimit.

Figura: 2 .1. Skemat e konvertimit

Invertorë me komutim individual. Pajisja komutuese e invertorit përdoret për të bllokuar një tiristor (krahu i portës) të inverterit. Ky lloj invertori përfshin invertorë në valvola plotësisht të kontrolluara - tiristorë me dy funksione dhe tranzistorë të rrymës.

Invertorët me komutim fazor. Pajisja komutuese e inverterit përdoret për të bllokuar në mënyrë alternative tiristorët e dy krahëve të valvulave, që lidhen me një fazë të inverterit.

Invertorët me komutim në grup. Në invertorë të tillë, një pajisje e veçantë kalimi përdoret për të bllokuar të gjithë krahët e valvulave të një grupi (anode ose katodë).

Invertorët e zakonshëm të komutuar. Pajisja komutuese është e zakonshme për të gjitha krahët e portës së inverterit. Pajisja kaluese e inverterit përmban një kondensator kalimi.

Invertorë me komutim ndër-valvul. Në invertorë të tillë, mbyllja e secilit tiristor që punon ndodh kur zhvendoset tiristori tjetër në rendin e funksionimit të një faze tjetër, por të të njëjtit grup.

Invertuesit fazë në fazë. Pajisja komutuese e inverterit përdoret për të bllokuar në mënyrë alternative dy tiristorë të fazave të ndryshme.

Sipas metodës së kontrollit, invertorët ndahen në invertorë me vetë-ngacmim dhe me ngacmim të jashtëm (të pavarur).

Në invertorët e vetë-ngacmuar, impulset e kontrollit të furnizuar në tiristorët formohen nga voltazhi i daljes së inverterit. Frekuenca e tensionit të daljes përcaktohet nga parametrat e ngarkesës.

Në invertorë me eksitim i pavarur impulset e kontrollit formohen nga një gjenerator i jashtëm, i cili përcakton frekuencën e tensionit të daljes. Për shkak të faktit se frekuenca e tensionit të daljes nuk varet nga parametrat e ngarkesës, ky lloj inverter përdoret më gjerësisht në teknologjinë e konvertuesit.

Në varësi të karakteristikave të rrjedhës së proceseve elektromagnetike, invertorët autonom mund të ndahen në tre lloje kryesore: invertorët aktualë (Fig. 2.2, a); invertorët e tensionit (Fig. 2.2, c); invertorët rezonues (Fig. 2.2, e).

Invertuesit e rrymës karakterizohen nga fakti se ata formojnë një rrymë në ngarkesë ( unë jashtë) dhe forma dhe faza e tensionit varen nga parametrat e ngarkesës.

Burimi i rrymës së drejtpërdrejtë funksionon në mënyrën e një gjeneratori të rrymës, për të cilin një reaktor ndizet në qarkun e hyrjes L d me induktancë të lartë. Përveç kësaj, reaktori L d kryen funksionet e një filtri me tensione më të larta harmonike, pasi ndryshimi midis tensionit konstant të burimit të energjisë dhe tensionit të valëzimit në hyrjen e inverterit zbatohet në të në çdo kohë; parandalon kondensatorin nga shkarkimi në burimin e energjisë gjatë ndërrimit të rrymës në tiristorët dhe siguron një mënyrë aperiodike të funksionimit të inverterit, karakteristikë e valëzimeve të vogla të rrymës hyrëse. Duhet të theksohet se kur invertori furnizohet nga burime me karakteristika afër burimit aktual, mbytja L d mund të mungojë.

Invertori aktual duhet të sigurojë një mënyrë funksionimi në të cilën mbahet një tension negativ midis anodës dhe katodës së tiristorit të mbyllur për një kohë, e cila është e nevojshme për të rivendosur vetitë bllokuese të tiristorit. Kësaj radhe t off quhet koha e mbylljes (fig. 2.2, b).

Me një natyrë aktive-induktive të konsumatorit, ekuilibri i fuqisë reaktive sigurohet me kalimin dhe kompensimin e kondensatorëve. Kondensatorët në lidhje me ngarkesën mund të lidhen paralelisht, në seri, në seri-paralele.

Invertorët e rrymës karakterizohen nga shkëmbimi i energjisë midis kondensatorëve kalues \u200b\u200bdhe kompensues të përfshirë në qarkun e rrymës alternative, reaktivitetet e qarkut të ngarkesës dhe një mbytje L d në qarkun e rrymës hyrëse.

Në modalitetin pa ngarkesë, invertori aktual nuk funksionon për shkak të një rritje në amplituda të tensioneve të kundërta dhe përpara në tiristorët. Në mbingarkesë, funksionimi i tij është i vështirë për shkak të kohës së pamjaftueshme për të rivendosur vetitë bllokuese të tiristorëve. Invertorët aktualë kanë një tension gati sinusoidal të daljes, valëzim relativisht të ulët të rrymës hyrëse, aftësinë për të kthyer drejtimin e rrjedhës së energjisë pa ndryshuar drejtimin e rrymës (kur kaloni në modalitetin e ndreqësit). Karakteristika e jashtme e invertorit aktual është e butë.

Figura: 2.2. Qark urë njëfazore e invertorit aktual ( dhe) dhe invertori i tensionit ( në); skemat kohore të rrymës dhe tensionit në daljen e inverterit aktual ( b), invertori i tensionit ( r) dhe inverter rezonant ( d) me ngarkesë aktive-induktive

Invertorët e tensionit formojnë një tension në ngarkesë, dhe forma dhe faza e rrymës varen nga natyra e ngarkesës. Furnizimi me energji i inverterit të tensionit funksionon në mënyrën e gjenerimit të tensionit. Nëse invertori mundësohet nga një ndreqës, atëherë në hyrjen e tij vendoset një kondensator i mjaftueshëm kapacitet te madh për të siguruar përcjellshmërinë e burimit të tensionit konstant në drejtim të kundërt. Kjo është e nevojshme kur ngarkesa përmban elemente reaktive të çdo lloji. Përmes një ndreqësi të kundërt (D1 ... D4) shkëmbimi i energjisë kryhet midis njësive të magazinimit të përfshira në ngarkesë dhe burimit të energjisë ose kondensatorit Nga 0, dhe në invertorët shumëfazorë - gjithashtu shkëmbimi i energjisë midis fazave të ngarkesës. Kondensator Nga 0 kryen funksionet e një filtri të rrymave harmonike më të larta, pasi që ndryshimi midis daljes dhe rrymës konstante të hyrjes brenda gjysmës së periudhave rrjedh përmes tij. Invertori i tensionit mund të funksionojë në modalitetin pa ngarkesë. Efikasiteti i inverterit të tensionit në një mënyrë afër një qarku të shkurtër përcaktohet nga vetitë e kalimit të valvulave të kontrolluara plotësisht ose metoda e miratuar e kalimit dhe parametrat e elementeve të kalimit të tiristorëve konvencionalë. Invertorët e tensionit janë efikasë, kanë ndryshime të vogla në formën e kurbës dhe madhësinë e tensionit të daljes kur frekuenca e daljes ndryshon në një gamë të gjerë. Proceset e kalimit në to kanë pak efekt në formën e kurbës së tensionit të daljes, dhe fuqia e instaluar e elementeve të ndërprerjes është relativisht e vogël. Karakteristika e jashtme e invertorit të tensionit është e ngurtë.

Fushat kryesore të aplikimit të invertorëve të rrymës dhe tensionit janë: konvertuesit e frekuencës të stabilizuar nga parametrat e daljes; furnizime dytësore të energjisë me rrymë alternative; instalimi i një drejtuesi elektrik të kontrolluar nga frekuenca.

Në invertorët rezonues, ngarkesa, e cila, si rregull, ka një induktancë të konsiderueshme, formon një qark lëkundës me një rezonancë të tensionit me elementet reaktive të qarkut inverter. Tiristorët e inverterit janë fikur për shkak të rënies së qetë në zero të rrymës anode të tiristorit (rryma e qarkut lëkundës) në secilën gjysmë cikël (Fig. 2.2, e) Frekuenca natyrore e qarkut në invertorët rezonantë duhet të jetë më e lartë ose e barabartë me frekuencën e funksionimit të inverterit. Kondensatorët që janë pjesë e qarkut oshilator mund të lidhen në seri me ngarkesën, paralelisht me të ose në seri-paralele, dhe mbytjet në qarkun e rrymës hyrëse, në qarqet anode të valvulave ose në seri me ngarkesën.

Invertorët rezonues karakterizohen nga shkëmbimi intensiv i energjisë midis pajisjeve të magazinimit që përbëjnë qarkun. Invertorët rezonues mund të furnizohen nga burimet që veprojnë në mënyrën e gjeneratorit. etj me. ose aktuale. Invertorët që mundësohen nga një gjenerator. etj., quhen invertorë me një hyrje të hapur dhe të mundësuar nga një gjenerator i rrymës - me një hyrje të mbyllur.

Invertorët rezonantë kanë një formë gati sinusoidale të tensionit dhe rrymës në ngarkesë, një ngritje të qetë (në shumicën e qarqeve pa dioda kthyese) dhe një rënie të rrymës përmes valvulave, e cila siguron humbje të ulëta të fuqisë së kalimit në këto të fundit. Këshillohet të përdorni këtë lloj invertorësh në frekuenca më të larta të tensionit të daljes (njësitë e kHz, dhjetëra kHz).

Duhet të theksohet se skemat specifike të invertorëve autonome shpesh kanë njëkohësisht shenja të grupeve të ndryshme të klasifikimit, në varësi të raportit të parametrave, mënyrës së funksionimit, etj.

Invertuesit e drejtuar nga rrjeti.

Invertorët skllevër (VI) veprojnë në një rrjet që ka burime të tjera të energjisë elektrike. Valvulat e kalimit në to kryhen nga energjia e këtij rrjeti. Frekuenca në dalje të VI është e barabartë me frekuencën e rrjetit, dhe voltazhi është i barabartë me tensionin e rrjetit.

Parimi i funksionimit të invertorit të drejtuar nga rrjeti mund të konsiderohet duke përdorur shembullin e më të thjeshtëve inverter njefazor treguar në Fig. 3, dhe. Qarku përmban një burim të përmbysur konstante e . etj me. U d... seri e cila përfshin tiristorin NË, mbyt L d dhe transformatori i daljes Tr... Dredha primare Tr i lidhur me një rrjet të rrymës alternative që krijon një tension në mbështjelljen sekondare u 2... Me respekt për tiristorin NË ky tension ndryshon periodikisht shenjën, në një pjesë të periudhës duke u shtuar me tensionin U dnë tjetrin - duke zbritur prej tij. Në lidhje me tensionin e përmbysur, tiristorin NË gjithmonë në drejtim përçues.

Energjia transferohet nga invertori në rrjetin AC kur drejtimet e rrymës së përmbysur i B dhe tensionit alternues u 2; janë të kundërta, dmth kur u 2 dhe U d banak.

Procesi i përmbysjes është i mundur nëse U 2 m\u003e\u003eU dPër të përmbysur është e nevojshme të hapni tiristorin deri në moment O 1, kur voltazhi i anodës është edhe më i madh se zero. Ky është rasti për të gjitha këndet e kontrollit r< < 0 , ku r është këndi i kontrollit të kufirit në të cilin arrihet mënyra maksimale e funksionimit të inverterit.

Figura: 3 Skemat e një invertori njëfazor (a) dhe dyfazor (b) i drejtuar nga rrjeti; diagramet kohore të rrymave dhe tensioneve (b, d), një familje e karakteristikave hyrëse të inverterit (e).

Duke injoruar humbjet në qark, mund të shkruhet

ku x d - reaktanca kontur

Nga ekuacioni rrjedh se shpejtësia e ndryshimit të rrymës i B do të jetë në përpjesëtim të drejtë me ndryshiminU d -u 2.

Nëse ,, aktuale i B rritet (Fig. 3, b). Kur U d -u 2 \u003d 0 i B arrin maksimumin në U d -u 2 < 0 i B zvogëlohet dhe mirëmbahet nga energjia e ruajtur në induktancën e mbytjes L d... Kohëzgjatja e tiristorit pas një pike O 1 përcaktohet nga koha gjatë së cilës kjo energji do të shpërndahet. Sasia e energjisë së akumuluar është proporcionale me zonat S 1dhe S 2, dhe të shpërndara - S 1 ' dhe S 2 '... Prandaj, ndërprerja e rrymës në qark inverter përcaktohet nga momenti kur, në një kënd të caktuar të kontrollit, të dy zonat ( S 1 dhe S 1 ' ose S 2 dhe S 2 ') bëhen të barabartë me njëri-tjetrin.

Kur ndryshoni këndin e kontrollit drejt uljes së tij, zona S 1 do të rritet gjatë gjithë kohës. Në përputhje me këtë, zona duhet gjithashtu të rritet S 1 '... Sidoqoftë, rritja e kësaj zone në vlerat e treguara U 2 m dhe U d e kufizuar nga nje seksion i nje sinusoidi O 1 ...O 1 "... Sapo të konsumohet e gjithë rezerva e kësaj zone, tiristori, pasi të jetë ndezur, nuk do të mund të fiket më, dhe nga pika O 1 ' rryma e tij do të fillojë të rritet përsëri nën ndikimin e tensionit U d -u 2 \u003e 0, invertori do të hyjë në modalitetin e qarkut të shkurtër. Pikë O 1 ', i cili përcakton kufirin e funksionimit të qëndrueshëm të inverterit quhet kufiri,

Humbja e stabilitetit nga invertori (përmbysja) në invertorët real ndodh më herët sesa përcaktohet nga pika O 1 ", pasi që për të rivendosur vetitë bllokuese të tiristorit pasi të jetë fikur, kërkohet një periudhë e caktuar kohe () për resorption ngarkesa elektrike në p-n-kalimet. Prandaj, në një qark të vërtetë invertor, tiristori duhet të fiket më herët me një kënd sesa pika O 1 ", dhe kjo përparim duhet gjithmonë të korrespondojë me mënyrën më të rëndë të funksionimit të tiristorit, në të cilën \u003d maks.

Një fotografi e ngjashme mund të merret nëse \u003d konst, a U d\u003d var

Qarku i konsideruar përmban të njëjtat elemente si ndreqësi i kontrolluar që vepron në kundër-e. etj me. Sidoqoftë, roli i kundër-e. etj me. në mënyrën inverter nuk e bën U d, dhe tensionit në rrjetin e rrymës së drejtpërdrejtë. Në mënyrë që kjo të ndodhë, është e nevojshme të ndryshoni shenjën gjatë kalimit nga mënyra e ndreqësit në mënyrën e inverterit. U d dhe rrisin këndin e kontrollit përtej kufirit.

Në këtë rast, marrëdhëniet midis parametrave kryesorë të qarkut nuk ndryshojnë, dhe, për këtë arsye, mënyra e funksionimit të inverterit do të përshkruhet nga të njëjtat ekuacione si mënyra e funksionimit të ndreqësit të kontrolluar, me ndryshimin se burimi U d vepron në këtë rast jo si një konsumator, por si një gjenerator aktiv i energjisë. Për shkak të këtij burimi, të gjitha humbjet në inverter janë të mbuluara. Kështu, pasi ka caktuar e-në e tij. etj me. inverter në mënyrë boshe përmes U d ne marrim:

ku U x dhe U a - humbjet e tensionit reaktiv dhe aktiv.

Në një inverter të drejtuar nga rrjeti U x \u003e\u003e U a Invertori më i thjeshtë me një fazë i drejtuar nga rrjeti karakterizohet nga performanca shumë e ulët e energjisë për shkak të përdorimit të dobët të transformatorit të daljes dhe shtrembërimit të konsiderueshëm të formës aktuale në të dy anët e tensionit AC dhe DC. Për këtë arsye, invertorët e drejtuar nga rrjeti janë zakonisht me shumë faza.

Në fig. 3, c, d prezantuar qark invertor dy faza dhe skemat kohore të rrymave dhe tensioneve që shpjegojnë funksionimin e tij.

Përzgjedhja e seksioneve të kërkuara të tensionit të funksionimit, në të cilën sigurohet kalimi alternativ i rrymës nga tiristorët N IN 1 dhe N 2 2 brenda secilës prej periudhave të tensionit alternativ, arrihet duke zgjedhur momentin e zhbllokimit të tiristorëve duke përdorur impulse kontrolli. Kur një impuls kontrolli aplikohet në tiristor N IN 1 pak para tensionit fazor DHE bëhet negativ, ky tiristor është i zhbllokuar dhe kalon rrymën kryesisht në tensionin e fazës negative DHE

Drejtimi i kundërt i tensionit negativ e 21 në lidhje me rrymën anode unë 21 tregon se kjo fazë po merr energji nga një burim DC. Kjo fuqi në procesin e transformimit të rrymës transmetohet përmes sekondarit dhe dredha primare transformator në rrjet rryma njëfazore... I njëjti transferim i energjisë ndodh në gjysmën e ciklit tjetër përmes fazës NË dredha sekondare, kur përmes saj dhe tiristorit N 2 2 rrjedhat e rrymës.

Transferimi (ndërrimi) i rrymës nga tiristori N IN 1 për tiristor N 2 2 ndodh në të njëjtën mënyrë si në modalitetin ndreqës, për një periudhë të caktuar kohe, të quajtur këndi i kalimit .

Roli i tiristorëve në përmbysjen e rrymës zvogëlohet në rolin e ndërprerësve që në mënyrë alternative mbyllin qarkun e burimit DC në një nga mbështjelljet sekondare, përkatësisht në atë që siguron tensionin më negativ në këtë pjesë të periudhës. Në mënyrë që të ndodhë ndërrimi natyror i rrymës, i karakterizuar nga kalimi i rrymës nga një tiristor në tjetrin, zhbllokimi i tiristorit tjetër duhet të ndodhë me njëfarë përparimi përkundrejt fillimit të gjysmësperiudhës negative. Ky plumb në dimensionin këndor quhet kënd i plumbit.

Këndi i plumbit duhet të jetë i mjaftueshëm jo vetëm në mënyrë që të mund të ndodhë kalimi natyror i rrymave tiristore (këndi), por edhe kështu që pas kalimit të rrymave, një kënd i mjaftueshëm mbetet derisa të shfaqet një tension pozitiv, gjatë së cilës tiristori që ka përfunduar punën e tij duhet të ketë kohë për të rivendosur vetitë e tij të kyçjes.

Nëse këndi i kalimit pas kalimit është më i vogël se ai që kërkohet për të rivendosur vetitë bllokuese të tiristorit, atëherë me shfaqjen e një voltazhi pozitiv në anodën e tiristorit që ka mbaruar së punuari, ajo do të zhbllokohet përsëri dhe rryma vazhdon të rrjedhë me një gjysmë cikël pozitiv të tensionit të alternuar, i cili çon në përmbysjen e invertorit.

Kështu, për funksionimin normal të inverterit, është e nevojshme që

ku është këndi i përparimit (kontrollit), i matur nga pika e kryqëzimit të tensioneve të fazës drejt përparimit; t voss - koha e rikuperimit të vetive të kontrollit të tiristorit.

Raporti midis rrymave dhe tensioneve për invertorin skllav mund të merret nga raportet për një qark të ngjashëm ndreqës të kontrolluar, në të cilin në vend të kësaj zëvendësohet vlera (-).

Shprehja për llogaritjen e rrymës së inverterit është:

Vlera mesatare e tensionit të hyrjes së inverterit (vet-emf) përmblidhet nga voltazhi i qarkut të hapur dhe rritja e tensionit gjatë periudhës së kalimit:

Tensioni pa ngarkesë përcaktohet nga shprehja:

(1)

Rritja e tensionit për shkak të fenomenit të komutimit është e barabartë me:

ose si funksion i rrymës hyrëse

(2)

Nga shprehjet (1) dhe (2) marrim shprehjen për karakteristikat hyrëse të inverterit:

Nga shprehja (3) mund të shihet se, në kontrast me karakteristikën e jashtme të ndreqësit, ku termi i dytë përcakton rënien e tij me rritjen e rrymës, për inverter termi i dytë përcakton rritjen e karakteristikës së hyrjes. Rritja e tensionit të hyrjes U d b me rritjen e rrymës hyrëse Unë d b i atribuohet shtimit të një blloku patch në tensionin sinusoidal pa ngarkesë.

Në fig. 3, d jepet familja e karakteristikave hyrëse të inverterit. Pikat e fillimit në ordinancë korrespondojnë me stresin Lëvizje boshe... Kufizimi i sipërm i karakteristikave përcaktohet nga vlerat e rrymave në të cilat këndi pas kalimit në një kënd të caktuar bëhet min, d.m.th., një kënd i mjaftueshëm për rivendosjen e besueshme të vetive bllokuese të tiristorëve (). Pikët A 1,A 2, A 3 në karakteristikat e hyrjes korrespondojnë me rrymat e ngarkesës kufizuese Unë d b streset maksimale dhe kufizuese U d b maksimumi Përcaktimi i karakteristikës kufizuese të inverterit.

X karakteristikat karakteristike të mënyrës së inverterit në vijim:

a) invertori mund të ndërtohet vetëm në valvola të kontrolluara, pasi atyre u aplikohet një tension pozitiv për pjesën më të madhe të intervalit jo-punues;

b) këndi i hapjes a duhet të kalojë 90 °;

c) polarizimi i tensionit në anën DC është i kundërt me polaritetin e ndreqësve;

d) në të gjithë diapazonin e ndryshimit të rrymës së ngarkesës dhe tensionit të hyrjes, duhet të plotësohet kushti vijues:\u003e + min.