Временные диаграммы токов и напряжений такого инвертора.

 

Форма кривой выходного напряжения будет изменяться при изменении емкости при неизменной нагрузке . При этом автоматически меняется угол опережения , связанный с углом коммутации и углом восстановления соотношением .

При неизменной коммутирующей емкости и изменяющейся нагрузке форма выходного напряжения также меняется. Например, при уменьшении нагрузки кривая выходного напряжения приближается к треугольной форме. При больших нагрузках она соответствует прямоугольной форме. Кривая выходного напряжения наиболее близка к синусоиде, когда собственная частота колебаний контура инвертора, обусловленная , , приближается к частоте, задаваемой системой управления.

Зависимость входного напряжения в относительных единицах от параметра В называют входной характеристикой АИ. Семейство таких характеристик представлено на рис. 8.3.

Рис. Входные характеристики автономного инвертора

На входной характеристике

,

где и – соответственно входные ток и напряжение; а – коэффициент схемы; – угловая частота; с – коммутирующая емкость.

Коэффициент схемы зависит от типа схемы и числа фаз инвертора. Для однофазной схемы инвертора, изображенной на рис. 8.2, он определяется по формуле

.

Выходные характеристики представляются также в относительных величинах и выражают зависимость напряжения нагрузки от того же параметра В. На рис. 8.4 представлено семейство выходных характеристик при постоянных значениях угла сдвига фаз. Угол сдвига фаз можно определить, зная величины активной и полной мощностей автономного инвертора тока,

.

Автономные инверторы широко применяются в промышленности и на транспорте для питания потребителей переменного тока с имеющейся сетью постоянного тока. Например, в электроприводе переменного тока для плавного регулирования скорости вращения двигателей, системах передачи энергии постоянным током, тяговых подстанциях постоянного тока для преобразования напряжения одной величины в другую, бортовых системах самолетов и других летательных аппаратов и многих других областях.

Фазовое регулирование в однофазных и многофазных цепях переменного тока (на сх. однофазного управляемого выпрямителя, временные диаграммы при разном характере нагрузки, нагрузки: активная, индуктивная).

Фазовое регулирование напряжения — это регулирование электрического напряжения путём изменения угла открытия тиристоров, симисторов, тиратронов или иных приборов, из которых собран выпрямитель или ключ. В результате изменения угла открытия к нагрузке идут неполные полуволны синусоиды (обычно без переднего фронта), в результате чего снижается действующее напряжение. Такое регулирование используется для плавного пуска двигателей постоянного тока, управления током зарядки аккумуляторных батарей и других целей.

[Однофазный однополупериодный выпрямитель

Простейшая схема однополупериодного выпрямителя состоит только из одного выпрямляющего ток элемента (диода). На выходе — пульсирующий постоянный ток. На промышленных частотах (50—60 Гц) не имеет широкого применения, так как для питания аппаратуры требуются сглаживающие фильтры с большими величинами емкости и индуктивности, что приводит к увеличению габаритно-весовых характеристик выпрямителя. Однако схема однополупериодного выпрямления нашла очень широкое распространение в импульсных блоках питания с частотой переменного напряжения свыше 10 КГц, широко применяющихся в современной бытовой и промышленной аппаратуре. Объясняется это тем, что при более высоких частотах пульсаций выпрямленного напряжения, для получения требуемых характеристик (заданного или допустимого коэффициента пульсаций), необходимы сглаживающие элементы с меньшими значениями емкости (индуктивности). Вес и размеры источников питания уменьшаются с повышением частоты входного переменного напряжения.

Однополупериодный выпрямитель или четвертьмост является простейшим выпрямителем и включает в себя один вентиль (диод или тиристор).

Допущения: нагрузка чисто-активная, вентиль — идеальный электрический ключ.

Полный мост: