266

266 5. UKŁADY I PRZEKSZTAŁTNIKI REZONANSOWE

czątkowe kondensatora ma wartość mniejszą od zera, czas komutacji jest bliski zeru, falownik nie ma zdolności komutacyjnych i tyrystory nie będą przełączać. W warunkach rzeczywistych, tj. przy skończonej dobroci układu (Q = vL/R — v/2a), graniczna częstotliwość f_min falownika jest mniejsza od częstotliwości rezonansowej f_r o kilka do kilkunastu procent.

Przy dużej dobroci obwodu obciążenia (Q > 3) rozruch falowników prądowych z rys. 5.37 jest utrudniony, ze względu na powolne ładowanie kondensatora. Jeżeli falownik jest uruchamiany przy U_co = 0 i I₀ = 0, to po pierwszym półokresie napięcie kondensatora wzrasta tylko nieznacznie i nie zapewnia komutacji zaworów. W omawianych falownikach często stosuje się dodatkowe układy rozruchowe, które umożliwiają wstępne naładowanie kondensatora lub przyłączają dodatkowy kondensator w szereg z obwodem obciążenia.

_5.8_

Przekształtniki ze wspomaganiem przełączania przez obwody rezonansowe

5.8.1. Rodzaje układów

Struktury układów tych przekształtników są rozwinięciem tyrystorowych przekształtników prądu stałego na prąd przemienny i prądu stałego na prąd stały, w których każdy z tyrystorów jest wyposażony w układ komutacyjny wraz z dodatkowymi zaworami (diodami i tyrystorami) (p. 5.4). Ze względu na złożoność tych rozwiązań i znaczne straty w układach komutacyjnych, współczesne przekształtniki tego rodzaju zawierają zwykle przyrządy półprzewodnikowe mocy w pełni sterowalne.

Dążenie do zwiększania częstotliwości przełączeń i ograniczenia strat w przyrządach w pełni sterowalnych było przyczyną wprowadzenia do tych układów dodatkowych obwodów rezonansowych kształtujących prądy i napięcia wyłączane w taki sposób, że przełączenia przyrządów półprzewodnikowych mocy dokonuje się przy zerowym napięciu lub zerowym prądzie. Często niektóre elementy, np. diody, podstawowego układu są wykorzystywane również w dodatkowych obwodach rezonansowych, a konieczne dla procesu rezonansowego indukcyjności i pojemności — to niekiedy pasożytnicze właściwości istniejących elementów (indukcyjność rozproszenia transformatorów i pojemności wewnętrzne samych przyrządów półprzewodnikowych).

Można wyróżnić trzy rodzaje układów z wyłączaniem wspomaganym przez obwody rezonansowe:

1.    Układy przełączające przy zerowym prądzie (ang. ZCS — Zero-Cur-rent-Switching)\

2.    Układy przełączające przy zerowym napięciu (ang. ZVS — Zero- Yoltage-Switching).

3.    Układ z przełączaniem przy zerowym napięciu z ograniczeniem napięcia łączników (ang. ZYS-CY — Zero-Voltage-Switching, Clamped Yoltage).