Inverter nima?

O'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar


1. IRPN ning ishlash prinsipi nimadan iborat?
2. Nima uchun birinchi turdagi regulyatorlar faqat kuchlanishni kamaytirishi mumkin, ikkinchi turdagi regulyatorlar esa ­kuchlanishni oshirishi mumkin?
3. Vazifa: birinchi turdagi IRPN quvvat manbai kuchlanishi E _d = 12 V va dan farq qiladi E _d 0,8 gacha E _d , yuk oqimi 1 A, kuchlanish yukda U _n = 5 V, kalitning o'tish chastotasi f ₌ 1000 Hz. Aniqlang : 1) ­yukda barqaror kuchlanishni olish uchun to'ldirish koeffitsienti g _min - g _{max o'zgarishi;} 2) puls vaqti t va pauza vaqti da E _d = 12 V; 3) induktivlikning kerakli qiymati L , ­yuk oqimining o'zgarishini ta'minlaydi _{i m ah - i min} \u003d 0,01 / I _n at Un \ u003d 12 V.


7. CHASTOSATLI INVERTERLAR
7.1. Umumiy ma'lumot

To'liq boshqariladigan kalitlardan (tranzistorlar, qulflanadigan tiristorlar va boshqalar) foydalanish nafaqat konvertorlarning parametrlarini o'zgartirish, balki yangi turdagi elektr qurilmalarini yaratish imkonini beradi. Ikkinchisiga ­mustaqil yoki o'z-o'zidan ishlaydigan invertorlar, to'liq boshqariladigan kalitlardan foydalanadigan DC-AC konvertorlari kiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, avtonom invertorlar inverter yoki uning yukining bir qismi bo'lgan majburiy kommutatsiya qurilmalari tomonidan yaratilgan kuchlanish ta'sirida majburiy almashtirish bilan an'anaviy tiristorlar asosida amalga oshirilishi mumkin. ­Bunday invertorlar ushbu bobda qisqacha ko'rib chiqiladi, chunki majburiy almashtirish moslamasi bo'lgan an'anaviy tiristor funktsional jihatdan to'liq boshqariladigan qurilmaga o'xshaydi [11]. Shu bilan birga, chiqish davrlarida rezonans hodisalari, shu jumladan inverter elementlari va (yoki) yuklar tufayli kommutatsiyaga ega inverterlar sinfi mavjud. Ushbu invertorlar sinfi bobda batafsilroq muhokama qilinadi. 8. Ushbu bobda mustaqil oqim invertorlari va kuchlanish invertorlari haqida gap boradi.

Ushbu turdagi invertorlar quyidagi ta'riflarga ega:

• 
  kuchlanish inverteri - kuchlanish manbasining ustun xususiyatlariga ega bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaiga ulangan inverter;
  
• 
  oqim inverteri - oqim manbasining ustun xususiyatlariga ega bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaiga ulangan inverter.
  

Doimiy kuchlanish manbaiga ulangan soddalashtirilgan sxemalar misolida (7.1-rasm) ushbu invertorlarni batafsilroq ko'rib chiqamiz. U _d .

a b

lekin b
Guruch. 7.1. Invertorlarning soddalashtirilgan sxemalari: a - oqim inverteri; b - kuchlanish inverteri

Invertorning shahar pallasida (7.1-rasm, a ) katta indüktansli reaktor kiritilgan. Keyin asosiy elementlarni almashtirishda K 1 - K 4 reaktordagi oqim biroz o'zgaradi. İnverterning asosiy elementlari yukdagi oqimning yo'nalishini (lekin oniy qiymatni emas) o'zgartiradi. Shuning uchun, biz yukning oqim manbaiga ulanganligini taxmin qilishimiz mumkin . ­Bunday kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuki, qoida tariqasida, sig'imli xususiyatga ega, chunki induktiv yuk bilan, oqimning keskin o'zgarishi tufayli, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elementlarning normal ishlashini buzadigan haddan tashqari kuchlanish paydo bo'ladi. Induktiv yuklar uchun mo'ljallangan oqim invertorlarining ayrim turlarida yuk indüktansında saqlanadigan energiyaning bir qismini olib tashlash uchun qurilmalar taqdim etiladi.

Shakldagi diagrammada. 7.1, b , doimiy kuchlanish manbai yukga beriladigan kuchlanishning polaritesi o'zgarganda yuk davrlarini vaqti-vaqti bilan almashtiradigan asosiy elementlarga ­ulanadi . Shuning uchun, yukning AC kuchlanish manbaiga ulanganligini taxmin qilishimiz mumkin. Bunday sxema kuchlanish inverteri sxemasiga mos keladi. Bu holda yuk faol yoki faol-induktivdir (agar inverter chiqishida filtrlar o'rnatilmagan bo'lsa), chunki sig'imli yuk bilan kuchlanishning keskin o'zgarishi tufayli oqim ko'tarilishi mumkin. Yuk induktivligida saqlanadigan energiyaning bir qismi doimiy kuchlanish manbasiga qaytariladi. Buning uchun bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan asosiy elementlar AC kuchlanish manbasining polaritesiga nisbatan "teskari" ulangan diodlar bilan manevrlanadi. Bunday diodlar ba'zan flyback diyotlari deb ataladi. Shakldagi diagrammada. 7.1, b ular ishlatilmaydi, chunki K 1 - K 4 kalitlari ishoniladi ikki tomonlama o‘tkazuvchanlikka ega.
kuchlanish inverterining yuk pallasida oqimlarning o'zgarishi qonunlari ­oqim inverterining yuk avtobuslaridagi tugun potentsiallarining o'zgarishi qonunlariga o'xshaydi. Qonunlarning bunday muvofiqligi elektrotexnikada zanjirlarning ikkilik (ikkilik) printsipi sifatida tanilgan. Ko'rib chiqilayotgan holatda, inverter davrlarida ikki tomonlama elementlar (7.1-rasm) quyidagilardir:

• 
  kuchlanish manbalari;
  
• 
  yuk qarshiligi va o'tkazuvchanligi;
  
• 
  yuk tomonida induktivlik va sig'im.
  

Ikkilik printsipidan foydalanib, bir turdagi inverter, masalan, oqim inverteri pallasida jarayonlarni tahlil qilish natijalarini ma'lum transformatsiyalar yordamida ­boshqa turdagi inverter sxemasiga kengaytirish mumkin. - kuchlanish inverteri va aksincha.
Reaktor induktivligini tekislash Joriy invertordagi L _d cheklangan qiymatga ega va inverterning dinamik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, ya'ni bu indüktans qanchalik kichik bo'lsa, inverter yukining keskin o'zgarishi paytida chiqish kuchlanishidagi keskinliklar va pasayishlar shunchalik kichik bo'ladi. Ba'zi kuchlanish invertorlarining doimiy zanjirlarida ­tiristorlarni almashtirishni ta'minlaydigan indüktans mavjud. Shuning uchun, doimiy oqim pallasida indüktans mavjudligi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan turini (oqim inverteri yoki kuchlanish inverteri) aniqlash uchun hali etarli belgi emas. İnverterning kirish oqimidagi o'zgarish xarakterini bilish kerak.
Yuqorida aytib o'tilganidek, to'liq boshqariladigan kalitlardan foydalanish nafaqat avtonom invertorlarning sxemalarini soddalashtirish, balki konvertorlarda konvertatsiya qilinadigan parametrlarning sifatini sezilarli darajada yaxshilash imkonini beradi. Ushbu imkoniyat ­inverterning kuchlanish va oqimlarini o'zgartirish jarayonlarining impuls kengligi modulyatsiyasi orqali amalga oshiriladi. AC konvertorlarida PWM asosiy parametrlarni o'zgartirishning sinusoidal yoki boshqa talab qilinadigan qonunlariga muvofiq qo'llaniladi. Natijada kuchlanish yoki oqimning sinusoidalligi (asosiy harmonikaga nisbatan yuqori harmonikalar darajasining pasayishi) ta'minlanadi. Bundan tashqari, kerakli spektral kompozitsiyaning kuchlanishini shakllantirish sizga yangi turdagi quvvat elektron qurilmalarini - faol va gibrid filtrlarni yaratishga imkon beradi. Oqim (kuchlanish) ning yuqori harmonikasini kamaytirish bilan bir vaqtda PWM rektifikatorlar, tarmoq tomonidan boshqariladigan invertorlar, chastota konvertorlari va boshqa turdagi konvertorlarda quvvat omilini oshiradi.
AC/DC konvertorlaridagi to'liq boshqariladigan kalitlar tarmoq kuchlanishi va oqim o'rtasidagi o'tish burchaklarining diapazonlarini kengaytirish imkonini beradi ­va qurilmaning 0 dan 2a gacha bo'lgan nazorat burchagi qiymatlari bilan ishlashini ta'minlaydi. Bunday holda, odatda sinusoidal PWM ishlatiladi va shuning uchun konvertorning kirish va chiqish parametrlarining sifati sezilarli darajada yaxshilanadi. To'liq boshqariladigan kalitlar to'g'ridan-to'g'ri chastota konvertorlarini yaratishga imkon beradi, ular nafaqat pastga tushmaydi, balki kirish kuchlanishining chastotasiga nisbatan chiqish kuchlanishining chastotasini oshiradi. AC kuchlanish regulyatorlarida to'liq boshqariladigan kalitlar PWM ga yukdagi sinusoidal oqimni ta'minlashga va kirish quvvat faktorini oshirishga imkon beradi.

7.2. Kuchlanish invertorlari