378

Falowniki prądu

_8.1_

Wprowadzenie

Falowniki prądu stanowią grupę urządzeń przekształtnikowych, na wejście których jest wprowadzony prąd stały, a na wyjściu powstaje prąd przemienny

0    fali prostokątnej ciągłej lub wypełnionej impulsami o regulowanej szerokości. Cechą charakterystyczną tych falowników jest wejściowe źródło prądowe, realizowane w układach technicznych przez włączenie dławika o dużej indukcyj-ności w obwód pośredniczący między falownikiem a źródłem napięcia stałego. Idealne źródło prądowe wymaga dławika o nieskończenie dużej indukcyjności, w rzeczywistości jednak indukcyjność ta jest ograniczona i jej racjonalny dobór wynika z wymiarów i kosztów dławika.

Źródłem napięcia jest zwykle prostownik o sterowaniu fazowym, zasilany z sieci prądu przemiennego. W takim przypadku, jeżeli pominąć sposób komutacji zaworów, struktura falownika jest identyczna jak prostownika.

Prąd o stałej wartości, płynący w obwodzie pośredniczącym, jest rozdzielany przez tyrystory (rys. 8.1a) symetrycznie na 3 wyjścia fazowe. Każdy tyrystor przewodzi prąd przez 120°el i w każdej chwili jest włączony jeden górny zawór (grupy anodowej) i jeden dolny (grupy katodowej — rys. 8.Ib). Częstotliwość prądu wyjściowego może być regulowana przez zmianę częstotliwości przełączania tyrystorów, a wartość prądu w obwodzie pośredniczącym (amplituda prądu wyjściowego) — przez zmianę kąta wysterowania prostownika.

Falowniki prądu w niektórych zastosowaniach mogą mieć komutację zewnętrzną (przez obwód obciążenia). Dla umożliwienia komutacji obwodem obciążenia (komutacja obciążeniem) musi on zawierać źródło napięcia przemiennego, jak np. w przypadku zasilania silnika synchronicznego.

Praca falownika prądu przy komutacji obciążeniem niczym się nie różni od pracy przekształtnika o komutacji sieciowej (rozdz. 3). Przy kącie opóźnienia wysterowania tyrystorów 0 < a < 90°el układ zachowuje się jak prostownik

1    oddaje energię obwodu zewnętrznego do obwodu pośredniczącego, która przez przekształtnik sieciowy może być zwracana do sieci zasilającej. Przy kącie opóźnienia 90°el < a < 180°el obwód obciążenia jest zasilany energią z obwodu pośredniczącego.