img044

100

się pracą falownikową. Przekształtnik o pracy falownikowej nazywany jest falownikiem o komutacji sieciowej lub zewnętrznej. Ody przekształtnik zaworowy pracuje jako prostownik, wtedy energia elektryczna przekazywana jest z sieci poprzez przekształtnik do odbiornika. W przypadku pracy falownikowej przekształtnika energia elektryczna przekazywana jest z odbiornika poprzez przekształtnik do sieci zasilającej prądu przemiennego. Przechodząc z pracy prostownikowej przekształtnika na pracę falownikową, otrzymuje się zmianę kierunku przepływu energii, przy zachowaniu kierunku przepływu prądu. Interpretację schematową pracy prostownikowej i pracy falownikowej przekształtnika podaje rys. 3.50. Jak wynika z rys. 3.50b, falownik o komutacji sieciowej jest źródłem napięcia U_f, skierowanego wstecznie do kierunku przewodzenia prądu przez zawory.

100

Rys. 3.50. Interpretacja pracy przekształtnika: a) praca prostownikowa; b) praca falownikowa

Praca falownikowa przekształtnika przy obciążeniu rezystancyjno-indukcyjnym

Ody przekształtnik pracuje jako prostownik, to w indukcyjności odbiornika gromadzi się energia elektromagnetyczna (W = ~ Llfj . Jeśli dokona się zmiany wysterowania zaworów, przechodząc przy tym z pracy prostownikowej na pracę falownikową przekształtnika, to energia elektromagnetyczna nagromadzona w indukcyjności odbiornika rozładuje się poprzez przekształtnik, przy czym napięcie falownika będzie skierowane przeciwnie do napięcia źródłowego odbiornika (napięcia sarno-indukcji).

Na rysunku 3.51 przedstawiono przebieg napięć chwilowych przekształtnika trójpulsowego, obciążonego indukcyjnie, przy stopniowej zmianie kąta opóźnienia wysterowania zaworów w przedziale od pracy prostownikowej do pracy falownikowej.

Zakładając, że następuje skokowa zmiana kąta a od wartości a_t przy pracy prostownikowej do wartości a₂ przy pracy falownikowej, otrzymuje się wyrażenie na przebieg czasowy wartości średniej prądu odbiornika Ift)

(3.128)

_ J.    (    -¹

/„(t) = I_d0 cos «i e ^T + U cos a₂\l -e ^T

przy czym: I_i0 *= U_i0IR; T = LjR >,1 //.

b)

Uf U2 U3 \ yr zw yr yu V / 'Ie		i y\	■+»pra	v fak	i A A A A / uf Ą\\X ^Kvfvv' —-cx-»ł ^ $ mnikowa
y/y/z/////////////////////////////////////////////, ut _

S.5t

Rys. 3.51. Stopniowe przejście przekształtnika z pracy prostownikowej do pracy falownikowej; a) układ przekształtnika; b) przebiegi napięcia i prądu

praca prostownikowa —-

Czas t₀, po którym prąd I_d(t) osiąga wartość równą zeru, wyznacza się z zależności (3.128), zakładając I_d = 0

Gdy «! = 0 i k₂ = it, wtedy t₀ — T ln 2 = 0,7T.

Z przytoczonych zależności wynika, że przekształtnik zaworowy, zasilający odbiornik indukcyjny, wysterowany z pracy prostownikowej do pracy falownikową), działa forsująco na proces rozładowania energii nagromadzonej w indukcyjności. Zauważmy jednakże, że gdy a₂ = n/2, to przebieg czasowy prądu I_d wyraża pierwszy człon prawej strony równania (3.128) i czas t_Q, po którym prąd l_d osiąga wartość równą zeru, jest teoretycznie równy nieskończoności, a praktycznie można przyjąć t₀ - 5 T.

Falownik jednopulsowy w obwodzie RL-E

Układ zastępczy falownika oraz przebiegi napięcia i prądu przedstawiono na rys. 3,52. Równanie różniczkowe, opisujące zależność prądu i od parametrów obwodu i napięć źródłowych, jest analogiczne jak w przypadku pracy prostownikowej, z tym, że u-względnia się zmianę znaku napięcia E

(3.130)

E = Ri+L - U_m sin (cot+9_z)+AJE