Инверторы и преобразователи частоты

Инверторы служат для преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока требуемой частоты.

В качестве переключающих приборов в сильноточных инверторах применяют тиристоры. В цепях с относительно небольшими значениями протекающих токов могут использоваться мощные полевые или биполярные транзисторы.

На рис. 2.34, а приведена структурная схема преобразователя частоты с использованием инвертора для питания трехфазной нагрузки, соединенной звездой, переменным трехфазным напряжением с регулировкой его значения U и частоты /. В качестве силовых переключающих приборов применены мощные биполярные транзисторы.

Напряжение с частотой промышленной сети Uc преобразуется сначала управляемым выпрямителем (В) с фильтром (Ф) в напряжение постоянного тока U_ требуемого значения. Затем это напряжение поступает на инвертор (И) (рис. 2.34, б), состоящий из шести транзисторов VTI-VT6, пронумерованных в порядке последовательности их включения, показанной на рис. 2.34, в. Каждый транзистор открывается на время т, равное длительности одного полупериода Т/2 требуемого переменного напряжения.

На рис. 2.34, г приведено ступенчатое напряжение, формируемое па фазе А нагрузки, а на рис. 2.35 пояснен процесс его формирования.

На схемах рис. 2.35 в виде замкнутых ключей изображены лишь открытые транзисторы для шести последовательных состояний инвертора, соответствующих временным диаграммам рис. 2.34, в. Из анализа этих схем очевидно, что, когда фаза А включена параллельно В или С, на ней выделяется одна треть напряжения U=} а когда фаза А оказывается включенной последовательно с параллельно соединенными фазами В и С, на ней выделяется две трети напряжения U=.

Преобразователь частоты на базе инвертора

Рис. 2.34. Преобразователь частоты на базе инвертора:

а — структурная схема; б — схема инвертора; в — временная диаграмма; г — график выходного напряжения

Процесс формирования выходного напряжения преобразователя частоты

Рис. 2.35. Процесс формирования выходного напряжения преобразователя частоты

При этом в первых трех состояниях напряжение на фазе А соответствует положительному, а в последних двух — отрицательному полупериоду приложенного к ней напряжения переменного тока ступенчатой формы.

Рассуждая подобным образом, можно убедиться, что к фазам В и С будет приложено такое же, как к фазе А, напряжение, но сдвинутое соответственно на одну треть и две трети периода 7", образуя трехфазную систему напряжений.

Изменяя с помощью схемы управления длительность а открытого состояния транзистора, можно в широких пределах регулировать частоту формируемого трехфазного напряжения, поэтому такие инверторы применяют для плавного регулирования частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >