274

274 5. UKŁADY I PRZEKSZTAŁTNIKI REZONANSOWE

napięcia lub prądu, a nie jak w dotychczasowych układach stałym napięciem lub prądem. Zapewnia to włączanie i wyłączanie tych przyrządów w stanie beznapięciowym lub bezprądowym, umożliwiając zmniejszenie, lub też całkowite wyeliminowanie strat w procesie przełączania.

Impulsy napięciowe lub prądowe, o stałej lub regulowanej częstotliwości, zasilające falownik są wytwarzane przez układy rezonansowe włączone do obwodu pośredniczącego. Częstotliwość tych impulsów jest znacznie większa nie tylko od częstotliwości wyjściowej falownika, ale również od częstotliwości fali nośnej przebiegu modulowanego PWM (przy regulacji metodą modulacji szerokości impulsów — rozdz. 7). Przyrządy półprzewodnikowe mocy (łączniki falownika) powinny przełączać w przerwach między impulsami (beznapięcio-wych lub bezprądowych) w obwodzie pośredniczącym. Spełnienie tego warunku jest trudne, zwłaszcza w falownikach wielofazowych i o regulowanej częstotliwości napięcia i prądu wyjściowego. Wymaga to bowiem zsynchronizowania tych impulsów z przebiegiem wielkości wyjściowych falownika, co zresztą i tak nie zapewnia przełączania łączników wszystkich faz przy napięciu lub prądzie równym zeru. We wszystkich znanych obecnie rozwiązaniach rezonansowych obwodów pośredniczących należy liczyć się z koniecznością korygowania (przyspieszania lub opóźniania) przełączeń łączników falownika względem czasów wyznaczonych przez algorytm sterowania (rys. 5.44b). Powoduje to oczywiście zwiększenie zawartości harmonicznych w napięciu i prądzie wyjściowym. W celu ograniczenia deformacji wielkości wyjściowych falownika dąży się do tego, aby częstotliwość impulsów (f) w obwodzie pośredniczącym była bardzo duża w porównaniu z maksymalną częstotliwością fali nośnej modulacji PWM. Ograniczeniem jest tutaj czas wyłączania ppm falownika i straty wydzielane w obwodzie pośredniczącym.

Początki zainteresowania problemem falowników z rezonansowym obwodem pośredniczącym (ang. RDCLI — Resonant DC Link Imerter) odnosi się zwykle do prac D. M. Divana z lat 1986-87. Do chwili obecnej powstało wiele różnorodnych struktur układowych, opracowanych przez różne zespoły badawcze, zapewniających pracę falowników przy miękkim wyłączaniu (ang. Soft Switching Imerter).

D. M. Divan i G. Ventacataramen w pracy [43] zaproponowali klasyfikację tych różnorodnych rozwiązań. Przyjęli podział na dwie podstawowe klasy układów:

1.    Falowniki z centralnym rezonansowym obwodem pośredniczącym (ang. RLI — Resonant Link Imerter).

2.    Falowniki z fazowym rezonansowym obwodem pośredniczącym (komutowane połowo) (ang. PCI — Pole Commutated Imerter).

Obie te klasy układów obejmują wiele różnorodnych odmian [42], [43], [47], [49], [51], [108] i [126]. Wspólną cechą układów klasy pierwszej jest zasilanie wszystkich gałęzi falownika impulsami napięciowymi z wspólnego obwodu pośredniczącego (rys. 5.45). W układach klasy drugiej każda faza falownika ma oddzielny obwód rezonansowy, umożliwiający wytwarzanie