定义:电流源逆变器是一种将输入处的直流电转换为等效交流电的逆变电路。它的缩写为CSI,有时也称为电流馈电逆变器。这里提供给电路的输入是刚性直流电流源而不是直流电压源。
在CSI中,输入电压保持不变,输出电压的幅值不受负载影响。但是通过负载的电流的波形表示和大小取决于负载阻抗的性质。
介绍
在前面,我们讨论了输入为直流电压且输入电阻可忽略不计的manbetⅹ手机 。基本上,电力电子中的逆变器是用来将直流功率转换为交流功率,保持频率在所需的水平。
主要在任何电路中,输入源可以是电压源或电流源。如果电路的输入是需要转换成其等效交流电压的直流电压,那么该电路将是manbetⅹ手机 。而如果输入是由电流源提供的,则电路将是电流源逆变器。
输入直流电流具有不变性,但可以调节。此外,获得的交流输出幅值不依赖于负载。
这里需要注意的是,在逆变器的输出处获得的交流电流的频率依赖于可控硅被触发的速率。同样,得到的交流信号的幅度取决于应用的直流输入信号的幅度。
单相电流源逆变器
下图为带有理想晶闸管的单相电流源逆变器电路示意图:
这里假定可控硅具有零换相时间。这里我们有一个串联的电压源和一个电感,在电流源逆变器的输入端提供恒定电流。更简单的是,我们利用一个特定值的电感和一个有限直流电压源实现了一个大电流源。
虽然在构型对T中有四个晶闸管1- t3.和T2- t4另外。最初当晶闸管T1和T3.是在电流I上吗年代电流通过晶闸管T绕过负载1和T3..当T1和T3.然后引导电流流过负载,负载电流为正,等于施加的输入电流。
而当T2和T4则负载电流的流向与前一种情况相反,因此负载电流为负,但与施加的输入电流等效。这里值得注意的一点是,在这两种情况下,获得的输出波形的频率都依赖于晶闸管的触发瞬间。
下图为理想单相电流源逆变器输出的方波:
这里得到的方波的振幅等于施加的直流输入电流的大小。从波形表示中可以清楚地看出,两对晶闸管交替通电,电流流动方向相反。
就像manbetⅹ手机
的情况一样,这里我们也假设一对晶闸管只导电,直到栅极触发脉冲提供给它们,当它从一对晶闸管中移除时,触发脉冲必须立即提供给另一对晶闸管。从上图中可以清楚地看到,在瞬间T/2,触发从一对转移到另一对。更简单地说,在瞬间0 < t < t /2之间,t1- t3.晶闸管对在瞬间T/2 < T < T, T之间触发2- t4晶闸管对触发。
如果我们认为负载是容性的,则负载电流为:
当电源输入不变时,负载电流iO因此,电压在负载上的变化率也必须在每半个周期内保持恒定。
这里需要注意的是,施加到负载上的直流输入电流具有单向特性。也就是说,当功率从电源流向负载时,电流方向为正;当功率从负载流向电源时,电流方向为负,对应于功率的再生。
在理想情况下,我们已经在这里证明了在输出处得到一个合适的方波脉冲。然而,在实际实施的情况下,这实际上是不可能的,其背后的原因是,这样的瞬间涨落电流是不可能得到的。
优势
- 由于电路工作由可控电流源控制,即串联于大电感的限流电压源组合,操作简单。
- 该电路设计的方式,它可以处理大电压尖峰换向时。
- 四象限操作可以实现而不需要额外的电力使用。
缺点
- 在轻负荷和高频操作时,性能不稳定。
- 电路中晶闸管的换向依赖于限制工作频率的负载电流。
电流源逆变器的应用
CSI的各种应用如下:
- 用于交流电机的速度控制。
- 感应加热
- UPS的单位
- 等离子体发生器
- 开关设备
- 同步电动机启动
- 落后的VAr补偿
这都是关于电流源逆变器的。
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