Формирование кривой выходного напряжения инвертора в виде импульсов чередующейся полярности и одинаковой длительности (ШР)

Формирование кривой u_н (рис.2.7.) требует поочередного отпирания накрест лежащих тиристоров Т₁, Т₂, и Т₃, Т₄ так что каждый из них открыт в течение ψ =180⁰ (рис.2.7.а). В установившемся режиме кривая тока i_н активно-индуктивной нагрузки симметрична и состоит из участков экспонент с постоянной времени τ = L_н/R_н. На интервале θ₀ – θ₁ проводят тиристоры Т₃, Т₄. Напряжение на нагрузке равно Е и имеет полярность, указанную на рис. 4.7.а без скобок. В момент времени θ₁ тиристоры Т₃, Т₄ запираются, а тиристоры Т₁, Т₂ отпираются. За счет наличия индуктивности в цепи нагрузки ток i_н под действием э.д.с. самоиндукции сохраняет на интервале θ₂ – θ₁ (после переключения тиристоров) прежнее направление.

Поскольку тиристоры Т₃, Т₄ заперты, тиристоры Т₁, Т₂ в таком направлении проводить ток не могут, ток нагрузки на этом интервале проводят диоды Д1, Д2. Отпирание диодов вызывает изменение полярности выходного напряжения на нагрузке. Энергия, запасенная в индуктивности L_н на предыдущем этапе работы схемы, отдается в цепь источника питания и нагрузки. Таким образом, роль обратных диодов сводится к пропусканию реактивного тока нагрузки после переключения тиристоров. В момент времени θ₂ ток i_н становится равным нулю, диоды Д1, Д2 переводятся в непроводящее состояние. Поскольку на тиристорах Т₁, Т₂ управляющие импульсы поддерживаются в течение ψ =180⁰, эти тиристоры с момента времени θ₂ подключают нагрузку к источнику питания. Ток в нагрузке после перехода через нуль изменяет направление. Совпадение после момента времени θ₂ знаков напряжения u_н и тока i_н означает, что нагрузка потребляет энергию от источника питания. В момент времени θ₃ происходит очередное переключение тиристоров, связанное с запиранием тиристоров Т₁, Т₂ и отпиранием тиристоров Т₃, Т₄. Процессы происходят аналогично. На интервале θ₃ – θ₄ ток активно-индуктивной нагрузки проводят диоды Д₃, Д₄, а на интервале θ₄ – θ₅ - тиристоры Т₃, Т₄. В последующем процессы повторяются. Гармонический состав кривой выходного напряжения инвертора:

Рис.4.2.б.Формирование кривой выходного напряжения.

· 3-я гармоника составляет 33,3%,

· 5-я гармоника ---------------20%,

· 7-я гармоника ---------------14,3% от основной.