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