88542 P1010344

Falowniki

też bezpośrednio w falowniku poprzez modulację impulsową napięcia; są to tak zwane falowniki z modulacją PWM.

8.1. Falowniki jednofazowe

Falowniki wykorzystujące w budowie tyrystory klasyczne w swej strukturze zawierają elementy obwodów wyłączających komuta-cyjnych, w związku z tym opis działania tych falowników oraz przebiegi prądów i napięć w nich są złożone.

W zależności od liczby faz napięcia wyjściowego wyróżnia się falowniki jednofazowe i trójfazowe, natomiast w zależności od sposobu włączania obciążenia w stosunku do kondensatora komutacyjnego — równoległe i szeregowe.

8.1.1 Równoległy jednofazowy falownik napięciowy

Najczęściej spotykaną strukturą falownika jest układ z rysunku 8.4, nazywany falownikiem McMurraya-Bedfhorda od nazwisk jego konstruktorów.

Rys. 8.4. Schemat falownika napięciowego o komutacji wzajemnej

Po podaniu impulsu wyzwalającego na tyrystor Tl prąd ze źródła zasilania przepływa przez lewą sekcję uzwojenia pierwotnego transformatora, tyrystor Tl i indukcyjność L_d. Przepływający prąd indukuje w uzwojeniu wtórnym napięcie wykładniczo narastające o wartości zależnej od przekładni transformatora. W tym samym czasie siła

elektromotoryczna, indukowana w uzwojeniu pierwotnym o biegunowości zaznaczonej na rysunku i wartości U_d, ładuje kondensator Q. Przebiegi napięć przedstawia rysunek 8.5.

Rys. 8.5. Przebiegi napięć iv układzie falownika

Z chwilą podania impulsu wyzwalającego na tyrystor T2 następuje równoległe przełączenie kondensatora C* do tyrystora Tl i jego włączenie. Jednocześnie prąd z obciążenia przepływa przez prawą sekcję uzwojenia pierwotnego, tyrystor T2 i indukcyjność L_d.

Kierunek prądu jest przeciwny do kierunku z pierwszego etapu, a tym samym napięcie indukowane na uzwojeniu wtórnym zmienia swój kierunek.

Po zmianie kierunku prądu w uzwojeniu pierwotnym następuje zmiana biegunowości siły elektromotorycznej tego uzwojenia i przeładowanie kondensatora Ck do biegunowości przeciwnej do zaznaczonej na rysunku 8.5.

Aby uzyskać na wyjściu falownika napięcie sinusoidalne, należy zastosować filtr, dobrany na częstotliwość pierwszej harmonicznej (rys.8.6).

Rys.8.6. Filtr na wyjściu falownika napięciowego równoległego

8.1.2. Falowniki szeregowe

W falownikach szeregowych odbiornik jest włączony w szereg z obwodem rezonansowym, który cyklicznie włączają tyrystory w obwód napięcia zasilania. W każdym półokresie pracy falownika szere-

119