» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
 » Все публикации автора

Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Март, 2020 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №3 (36) 2020

Автор: Стоцкий Кирилл Степанович, Магистрант 2 курс
Рубрика: Технические науки
Название статьи: Симметричный мостовой последовательный тиристорный инвертор тока

Статья просмотрена: 150 раз
Дата публикации: 12.04.2020

УДК 621.382

СИММЕТРИЧНЫЙ МОСТОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКА

Стоцкий Кирилл Степанович

Фазылов Ильшат Занфирович

студенты 2 курса магистратуры

кафедра электромеханики факультет авионики, энергетики и инфокоммуникаций

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет, г. Уфа

Стоцкая Диана Рашитовна

студент 3 курса бакалавриата

кафедра экологии и природопользования, биологический факультет,
Башкирский Государственный Университет, г. Уфа

научный руководитель: Максудов Денис Вилевич

доцент кафедры электромеханики.

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет, г. Уфа

 

Аннотация. В данной статье описываются принцип работы симметричного мостового последовательного тиристорного инвертора тока.

Ключевые слова: диод, pn переход, электротехника, инвертор,тиристор,ток.

 

Симметричный мостовой последовательный инвертор тока (рис. 1, а) относится к числу однофазных резонансных инверторов тока и предназначен для преобразования постоянного тока в переменный повышенной частоты.

Плечи инверторного моста образованы тиристорами VS1...VS4,параллельно которым подключены защитные RC-цепочки (на рис. 1, а RC-цепочки не показаны). Они предназначены для снижения коммутационных перенапряжений, вызываемых обрывом тока обратного диода. Обратный диод VD1включен параллельно мосту.

Коммутирующая диагональ инверторного моста представляет собой последовательную цепочку, состоящую из: коммутирующего конденсатора СК1, нагрузки ZH1и коммутирующего дросселя LК1. Инверторный мост, с параллельно включенным ему обратным диодом VD1,подключен через входные дроссели Ld1, Ld2к источнику постоянного напряжения (выпрямителю) Ud.

Основным достоинством данной схемы инвертора, в отличии от инверторов со встречно-параллельными диодами, является увеличенное в 2-3 раза выходное регулируемое напряжение. Если у классических схем инверторов со встречно-параллельными диодами оно составляет 250...300 В, то у данного инвертора оно равно 500...900 В, сохраняя при этом высокую коммутационную устойчивость тиристоров.

На рис. 1, б приведены временные диаграммы, поясняющие принцип действия инвертора.

Мостовой последовательный инвертор в квазиустановившемся режиме работает следующим образом.

Рис. 1. Симметричный мостовой последовательный инвертор тока:

а - схема; б - временные диаграммы, поясняющие принцип действия инвертора (iУ- импульсы управления тиристорами; iH- ток нагрузки; uCк1 - напряжение на коммутирующем конденсаторе; иVS- напряжение на тиристоре)

 

Пусть к моменту времени t0(см. рис. 1, б) коммутирующий конденсатор СК1 былзаряжен до напряжения UC0с полярностью, указанной на рис. 1, а.

Параметры инвертора рассчитаны так, что процесс в нем носит колебательный характер.

При подаче импульсов управления iУVS1, VS4на тиристоры VS1, VS4они включаются и начинается перезаряд коммутирующего конденсатора СК1 по цепи: CК1-Zh1-LК1-VS4-VD1-VS1-CК1,формируя положительную полуволну тока нагрузки iH.

К моменту времени t2коммутирующий конденсатор СК1 перезаряжается, диод VD1закрывается, а конденсатор СК1 продолжает заряжаться до напряжения umaxза счёт протекания через тиристоры VS1, VS4входного тока инвертора (выходного тока выпрямителя) Idдо момента времени t3.

В момент времени t3подаются импульсы управления iУVS3, VS2на тиристоры VS3, VS2.С включением тиристоров VS3, VS2начинается второй такт работы инвертора, во время которого формируется обратная полуволна тока нагрузки iН по цепи: CK1-VS2-VD1-VS3-LK1-ZH1–СК1.

К моменту времени t6заканчивается полный цикл работы инвертора.

Далее подаются импульсы управления iУVS1, VS4(момент времени t6)на включение тиристоров VS1, VS4и в инверторе начинают протекать аналогичные процессы.

В течение промежутка времени t3-t5, когда ток проводил диод VD1,к тиристорам VS1, VS4было приложено небольшое отрицательное напряжение, равное прямому падению напряжения на диоде VD1,и тиристоры VS1, VS4восстанавливают свои управляющие свойства.

В течение промежутка времени t6-t7восстанавливают свои управляющие свойства тиристоры VS3, VS2.

Таким образом, в течение одного цикла работа всех тиристоров и диода в нагрузке получаем один период выходного тока.



Список литературы:

  1. Ровдо А.А.Полупроводниковые диоды и схемы с диодами; Москва, 2011. – 254 с;
  2. Полупроводниковые диоды. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://book.ggpek.by/promel/teor/1-2-poluprovodnikovye-diody (дата обращения: 10.04.2020);
  3. Полупроводниковые диоды: виды и характеристики [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://emkelektron.webnode.com/news/poluprovodnikovyje-diody-razvjernutaja-ljektsija-/(дата обращения: 10.04.2020).


Комментарии:

Фамилия Имя Отчество:
Комментарий: