Изменение нагрузки и выходной частоты инвертора
В последовательно-параллельном инверторе при чисто активной нагрузке rв добротность Q контура L, С1, rн изменяется обратно пропорционально нагрузке.
Величины Uаm, Iam, Ia0, Simax увеличиваются с уменьшением rн, причем по мере уменьшения отношения ε=С1/C2 скорость увеличения их падает.
Если не учитывать потери в инверторе, Р~=Р0 и изменение мощности в нагрузке прямо пропорционально изменению тока Ia0. Следовательно, величина Р~ возрастает с уменьшением rн. По мере уменьшения ε влияние нагрузки на величину Р~ несколько ослабляется.
Из табл. 3-3 следует, что у последовательно-параллельного инвертора при ε≥3 величина kвtвmin/tв уменьшается с уменьшением добротности (с ростом rн). При ε, близких к единице, величина kвtвmin/tв практически не зависит от добротности, а при ε<1 в зоне малых значений добротностей даже возрастает.
На основании сказанного можно сделать вывод, что при выборе величины е в диапазоне значений 1 — 2 неустойчивость работы последовательно-параллельного инвертора возможна только при малых сопротивлениях нагрузки из-за возрастания максимальных напряжений и токов тиристоров.
Сравнивая последовательный и последовательно-параллельный инверторы, можно утверждать, что для практического использования при сильно изменяющейся нагрузке наиболее пригоден последовательно-параллельный инвертор в режиме ε = 1÷2, хотя он и несколько уступает последовательному в использовании тиристоров по мощности.
Если нагрузка инвертора имеет реактивный характер (последовательно включены индуктивность Lн и активное сопротивление rн или параллельно включены емкость Сн и сопротивление rн, то следует, как и в предыдущем параграфе, рассматривать два возможных варианта работы: а) емкостно-активная нагрузка; б) индуктивно-активная нагрузка, при которой инвертор становится резонансным.
При первом варианте работы изменение реактивной составляющей нагрузки Сн эквивалентно изменению емкости С2 и соответственно изменению отношения ε = C1/C2. Это приводит к изменению токов тиристоров Iam, Ia0, крутизны их нарастания Simax, напряжения Uam, величины kвtвmin/tв и мощности в нагрузке Р~.
С ростом Сн величина ε уменьшается и величины Iвm, Iа0, Simax, Uam, kвtвmin/tв, Р~ возрастают, причем при малых добротностях скорость их нарастания значительнее, чем при больших.
Возрастание величины kвtв min/tв означает увеличение минимального схемного времени выключения и является положительным фактором, так как устойчивость работы инвертора при этом возрастает.
В то же время рост токов и напряжений тиристоров может привести к выходу их из строя, если это не будет учтено при проектировании.
При одновременном изменении реактивной и активной составляющих нагрузки кроме величины е изменяется также добротность Q контура L, C1, rн. Из табл. 3-3 видно, что наибольшее изменение величин Iam, Ia0, Simax, Uam, Р~. происходит при одновременном увеличении Сн и уменьшении rн или наоборот.
Последнее объясняется тем, что в этом случае происходит либо одновременное уменьшение ε и увеличение Q, либо наоборот.
Если отношение ε при изменении нагрузки колеблется в пределах от 5 до 0,5, тогда величина kвtвmin/tв мало зависит от добротности Q, она меняется практически так же, как и в случае изменения только реактивной составляющей нагрузки Сн. При ε>5 или ε<0,3 зависимость величины kвtвmin/tв от параметров нагрузки более сильная.
Из сказанного следует, что у последовательно-параллельного инвертора с емкостно-активной нагрузкой устойчивость работы ограничена увеличением максимальных токов и напряжений тиристоров при возрастании величины Сн и уменьшении rн. Наибольшую опасность для устойчивой работы инвертора представляет увеличение Сн при одновременном уменьшении rн.
Изменение выходной частоты инверторов осуществляется, как обычно, посредством изменения частоты управляющих импульсов тиристоров. У рассматриваемого инвертора это ведет к изменению отношения частот γ.
Величины Iаm, Simax, Uam от γ не зависят и, следовательно, не изменяются при изменении выходной частоты.
Ток Ia0, а при принятых ранее приближениях и мощность в нагрузке Р~ обратно пропорциональны параметру γ.
Увеличение генерируемой частоты вызывает уменьшение величины kвtвmin/tв, и, если это не учтено при проектировании, устойчивая работа инвертора может быть нарушена. Характер изменения величины kвtвmin/tв может быть найден по формулам (3-64) и (3-65).
