Інвертор з дроселем в первинному ланцюзі — це автономний інвертор , який пов'язаний з джерелом живлення через згладжуючий дросель, так що вентилі інвертора перемикають струм, який тече з двох напівобмоток первинного ланцюга, тим самим формуючи змінний струм на навантаженні.

Принцип роботи Принцип роботи інвертора з дроселем в первинному ланцюзі розглянемо на схемі однофазного інвертора з нульовим виводом. На керуючі транзистори і від системи керування надходять імпульси керування з відносним зсувом фаз в 180°. У ланцюг джерела живлення виведений дросель, індуктивність якого досить велика(у межі ), завдяки чому вхідний струм ідеально згладжений, а струм через транзистори має прямокутну форму. Коли відмикається транзистор починає протікати струм з першої напівобмотки , на навантаженні формується вихідний струм додатної полярності, далі замикається транзистор , а транзистор розмикається, починає протікати струм з другої напівобмотки , на навантаженні формується вихідний струм від'ємної полярності. При включенні транзистора , процес повторюється.

Робота однофазного інвертора на активно-ємнісне навантаження Залежно від співвідношення величин індуктивності вхідного дроселя опору навантаження, частоти вихідної напруги і ємності конденсатора можливі три режими роботи паралельного інвертора: вхідний струм безперервний і ідеально згладжений; вхідний струм безперервний, але має пульсації; вхідний струм переривчастий. При розрахунку інвертора користуються його еквівалентною схемою заміщення, справедливої протягом напівперіоду вихідної частоти, що отримана в припущенні, що трансформатор є ідеальним, активний опір дроселя й тривалість перемикання фронтів транзисторів дорівнює 0. Якщо індуктивність дроселя нескінченно велика, то струм споживаний від джерела живлення, постійний. Для еквівалентної схеми заміщення інвертора на активно-ємнісному навантаженні, можна записати наступну систему рівнянь:

Вирішуючи систему рівнянь відносно , одержуємо

Для знаходження коефіцієнтів і скористаємося умовами:

напруга на навантаженні міняється за періодичним законом, внаслідок чого його значення при комутаціях рівні по величині й протилежні за знаком .

середнє значення напруги на дроселі в сталому режимі дорівнює нулю .

Підставляючи значення і в , одержуємо вираз для миттєвого значення напруги на навантаженні

Напруга на навантаженні змінюється за експоненційним законом. Зі зменшенням навантаження крива струму наближається до прямокутної форми, а напруга на конденсаторі й навантаженні згідно  — до трикутного, тому що:

.

Використання інвертора струму з дроселем в первинному ланцюгу та додаткова інформація Інвертори струму з дроселем у первинному ланцюзі в основному використовують у плавильних печах, а схема з нульовим виводом має більш високу вихідну напругу, що дозволяє покращити енергетичні характеристики плавильних печей за рахунок зменшення втрат в з'єднувальних шинах і водоохолоджуючих лініях які використовуються для підключення батареї компенсуючих конденсаторів до індуктивної печі. В загальному випадку це дозволяє використовувати печі на 5-7 % ефективніше, а точніше енергія виділяється безпосередньо на нагрів. Також інвертор струму з дроселем в первинному ланцюгу використовують в плазохімії, як джерела енергії та управління розрядних джерел випромінювання, в зварювальних установках та інших електротехнологічних установках, в яких використовується електричний розряд.

Треба додати, що схема приведена у даній статті повинна працювати у режимі перекриття, тобто імпульси керування транзисторів при перемиканні повинні перекривати один одного, щоб струм який генерується в індуктивності не вивів із ладу транзистори. Загалом інвертори струму з дроселем у первинному ланцюзі повинні мати велику індуктивність для згладжування вхідного струму. Недоліком цієї схеми є моточні елементи: дросель та трансформатор, які є досить дорогими, а також габаритними та масивними.

Див. також Інвертор Трансформатор Біполярний транзистор

Примітки

Література В. С. Руденко, В. Я. Ромашко, В. Г. Морозов. Перетворювальна техніка. Частина 1: Підручник. — К.: ІСДО, 1996. — 262 с. Горбачёв Г. Н., Чаплыгин Е.Е Промышленная электроника. — М:. Энергоатомиздат , 1988 — 320c. Криштафович А. К., Трифонюк В. В. Основы промышленной электроники. перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1985. — 287 с.

Посилання http://alnam.ru/book_pe.php?id=86 http://studopedia.ru/3_103030_avtonomniy-invertor-toka.html http://www.power-e.ru/2005_03_84.php http://ua-referat.com//Інвертор_Принцип_роботи_різновид_область_застосування