Инверторы, ведомые сетью

Рассмотрим схему тиристорного инвертора, которая представляет собой однофазный двухполупериодный инвертор с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора. Между средней точкой О и узлом С включен источник постоянной э.д.с. Е (рисунок 1.33).

Рисунок 1.33 – Схема тиристорного инвертора

Запирание и отпирание тиристоров происходит под воздействием напряжения вторичной обмотки трансформатора, которое создается сетью переменного тока. Поэтому такой инвертор называют инвертором, ведомым сетью.

Для передачи электроэнергии, вырабатываемой источником Е, в сеть переменного тока необходимо, чтобы ток i₁, потребляемый от сети, и напряжение U₁ находились в противофазе. Подобный сдвиг возможен в том случае, когда тиристоры будут открываться поочередно при отрицательной полярности напряжений U_2а и U_2в(рисунок 1.34). При этом происходит поочередное подключение вторичных обмоток трансформатора к источнику Е.

Рисунок 1.34 – Временные диаграммы напряжений и тока инвертора, ведомого сетью

Но если один тиристор будет отпираться точно при угле управления α = 180°, то другой тиристор не успеет закрыться. Тогда запирающийся тиристор создаст короткое замыкания по цепи: вторичная обмотка трансформатора – источник Е. Это явление называют срывом инвертирования или опрокидыванием инвертора. Чтобы исключить этот процесс, необходимо сделать угол
α < 180° на угол b, который называется углом опережения отпирания (рисунок 1.35).

Укажем основные положения, отличающие режим инвертирования от режима выпрямления:

1 при выпрямлении источником энергии является сеть переменного тока, поэтому при α = 0, кривая тока i₁, потребляемого от сети, совпадает по фазе с напряжением питания U₁.

Рисунок 1.35 – Временные диаграммы напряжений и тока инвертора, ведомого сетью при α < 180° на угол b

В режиме инвертирования источником энергии является источник постоянной э.д.с., а сеть переменного тока является ее потребителем, и поэтому i₁ и U₁находятся в противофазе.

2 при выпрямлении тиристоры были открыты при положительной полярности напряжений вторичных обмоток трансформатора, а при инвертировании – при отрицательной, т. е. тиристоры открыты при отрицательной полуволне. Такому режиму отпирания тиристоров соответствует угол α = 180°, и изменение полярности подключения источника э.д.с.