Широтно-импульсный способ формирования и регулирования выходного напряжения инвертора

При широтно-импульсном способе формирования и регулирования (ШИР) к ривая выходного напряжения состоит в течение периода из К импульсов длительностьюt_и ( рис.2.8.) при К/2 однополярных импульсов в каждой из полуволн (здесь =2,4,6,..).

Рис.2.8. ШИР способ формирования кривой выходного напряжения.

Путем изменения длительности импульсов осуществляется регулирование выходного напряжения, в частности действующего значения его первой гармоники.

ШИР с зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения (К=2). Этот вид ШИР осуществляется изменением длительности открытого состояния тиристоров ψ от 0 до 180⁰. Процессы, протекающие в схеме инвертора с рассматриваемым режимом управления тиристорами, иллюстрируют временные диаграммы рис. 2.9. Его особенностью по сравнению с предыдущим режимом является наличие интервалов β = Тω/2 - ψ, в течение которых все тиристоры инвертора заперты. Поведение схемы на указанных интервалах следует рассмотреть более детально. Рассмотрим процессы, протекающие в инверторе, например, по окончании интервала θ₁ – θ₂ (рис.2.9.в.г.) проводимости тиристоров Т₃, Т₄. Контур протекания тока на этом интервале показан на рис.2.3.а. сплошной линией. По окончании указанного интервала все тиристоры находятся в запертом состоянии. Однако из-за накопленной в индуктивности нагрузки энергии ток прекратиться не может. Контур протекания тока (рис.4.3, показан пунктиром) создается диодами Д₁, Д₂, которые отпираются после запирания тиристоров Т₃, Т₄. В результате отпирания этих диодов с момента времени к нагрузке прикладывается напряжение Е противоположной полярности. Энергия, запасенная в индуктивности, отдается в источник питания и нагрузку R_н, а ток уменьшается по экспоненциальному закону. В момент времени θ₃ ток становится равным нулю, диоды Д₁, Д₂ запираются (рис.24.9.д.) и напряжение u_н =0. Пауза в кривой напряжения u_н продолжается до момента времени θ₄ отпирания тиристоров Т₁, Т₂^.. С момента времени θ₄ процессы в схеме обусловлены приложением к нагрузке напряжения с полярностью, указанной на рис.4.3 в скобках, и нарастанием по экспоненциальному закону тока i_н (рис.2.9.б.в.).

Рис.2.9. ШИР способ с зависимым от параметров нагрузки.

Аналогично протекают процессы в схеме и после запирания тиристоров Т₁, Т₂^.. Вследствие проводимости обратных диодов (при запертых тиристорах) на интервалах β на нагрузке возникают дополнительные импульсы (рис.2.9), что приводит к нежелательному увеличению действующего значения выходного напряжения инвертора. Требуемая на интервалах β пауза в выходном напряжении занимает незначительную часть. Нежелательность явления усугубляется тем, что длительность дополнительных импульсов зависит от постоянной времени τ. В условиях возможного на практике изменения параметров нагрузки L_н, R_н длительность этих импульсов также изменяется, что создает зависимость выходного напряжения инвертора от параметров нагрузки.