Трехфазный инвертор по схеме Скотта.

Трехфазный инвертор напряжения по схеме Скотта состоит из двух однофазных инверторных ячеек, выводы питания которых соединены параллельно, а выходы включены по Т – образной схеме.

Рис. 3.Трехфазный инвертор напряжения по схеме Скотта.

Автономные инверторы в данной схеме управляются напряжением с взаимным сдвигом в 90 электрических градусов. Первый автономный инвертор (АИ1) выдает на выходе трансформатора горизонтальный вектор напряжения U_2Тр1 = U_AB, а второй инвертор (АИ2) выдает вертикальный U_2Тр2 = 0,86× U_2Тр1. Вторичная обмотка трансформатора Тр2 второго инвертора подключена одним концом к отводу от средней точки вторичной обмотки трансформатора Тр1 первого инвертора и имеет промежуточный отвод, разделяющий его на две части с соотношением витков 1:2 и образующий нулевой вывод выходной трехфазной системы.

Из векторной диаграммы (рис. 2) следует, что в данной схеме при любом cos(φ_н) оба инвертора нагружены одинаково как по полной, так и по активной мощности, благодаря тому, что для нагрузки одной половины вторичной обмотки напряжение U_2Тр1/2 коэффициент мощности отстающий, а для нагрузки другой половины такой же, но опережающий.

модулируемыми импульсами, на которые накладывается модулирующий сигнал U_м.

Длительность модулированных импульсов определяется точками пересечения модулирующего сигнала с треугольным опорным напряжением (рис.4.41, б) и равна времени, необходимому для нарастания треугольного сигнала до величины модулирующего напряжения.

При оценке несинусоидальности кривых выходного напряжения инверторов обычно используют коэффициент гармоник

, (4.45)

где U_k – действующее значение высшей гармоники с порядковым
номером k. Обычно для большинства элементов электрооборудования
требование к коэффициенту гармоник устанавливается на уровне не
более 5 %.

Для улучшения кривой выходного напряжения, кроме методов
ШИМ, используются методы амплитудно-импульсной модуляции
(АИМ), а также различные схемы фильтров.

При управляемый выпрямитель ничем не отличается от неуправляемого выпря­мителя при прочих равных условиях, т.е. неуправля­емый выпрямитель представляет собой частный слу­чай выпрямителя управляемого. Если теперь в отличии от рис.4-1 в в цепь нагруз­ки вводить индуктивное сопротивление x_d то при небольшом его значении ток вентилей будет затягиваться за точку естественной коммутации (рис.4-2б). При этом длительность проводящего интервале вентилей находится из соотношения (3-7), полученного в задаче 3-1, но о учетом угла управле­ния :

Этот режим называется режимом прерывистых токов, т.к. на каждом полупериоде есть бестоковая пауза, когда закрыты все вентили выпрямителя. В этом режиме постоянная составляющая выпрямленного напряжения E_d

С увеличением x_d длительность интервала будет возрастать, и, когда она достигнет p, наступает гранично-непрерывный режим, характеризующийся тем, что только в одной точке на каждом интервале ток снижается до 0 рис.4-2 в.

В трехфазных выпрямителях все принципиальные положения остаются теми же самыми что и в рассмотренной схеме, но расчетные выражения для определения E_d будут другие. Для, трехфазной нулевой схемы в режиме при

(4-5)

При , но в режиме прерывистых токов:

(4-6)

И в режиме непрерывного тока: (4-7)

Семейство регулировочных характеристик для этой схемы имеет вид, представленный на рис.4-4. Характерным отличием этой схемы является то, что при изменении угла в пределах от 0 до режим непрерывного тока сохраняется независимо от вели­чины индуктивного сопротивления x_d в цепи нагрузки. И лишь начиная с величины возможно наступление режима прерывистых токов. При этом будет иметь место при угле . Для трехфазного мостового управляемого выпрямителя расчетные выражения имеют вид:

при (4-8)

при (4-9)