インバーターは、電力をDCからACに変換するために使用されます。電圧源インバーター（VSI）と電流源インバーター（CSI）は2種類のインバータであり、電圧源インバータと電流源インバータの主な違いは、出力電圧がVSIで一定であり、入力電流がCSIで一定であるということです。 CSIは、入力にACを供給する定電流源であり、負荷電流が一定のDCリンクコンバータとも呼ばれます。この記事では、電流源インバータについて説明します。

電流源インバーターとは何ですか？

電流源インバーターは、入力DCをACに変換する電流供給インバーターとも呼ばれ、その出力は3相または単相にすることができます。電流源の定義によれば、理想的な電流源は、電流が一定で電圧に依存しない種類の電流源です。

電流源インバータ制御

電圧源は大きな値のインダクタンス（L）と直列に接続されています_d）そしてこれは回路を電流源として名付けました。下図に電流源インバータ給電誘導電動機駆動の回路図を示します。

電流源インバーター給電誘導モータードライブ

回路は6つのダイオード（D₁、D_二、D₃、D₄、D₅、D₆）、6個のコンデンサ（C₁、C_二、C₃、C₄、C₅、C₆）、6 サイリスタ（T₁、T_二、T₃、T₄、T₅、T₆）60の位相差で固定されています⁰。インバータ出力はに接続されています誘導電動機。与えられた速度に対して、トルクはDCリンク電流Iを変化させることによって制御されます_dそしてこの電流はVを変えることによって変えることができます_d。同じラグで2つのスイッチを導通しても、インダクタンスLの値が大きいため、電流が急激に上昇することはありません。_d。

以下の図に、電流源に応じた電流源インバーター給電インダクターモータードライブの構成を示します。

CSI誘導モータードライブ

ソースがDCソースで利用可能な場合、チョッパーを使用して電流を変化させます。 AC電源で電源が利用できる場合は、完全に制御された整流器を使用して出力電流を変化させます。

回生吠えを伴う閉ループスリップ制御CSIドライブ

モーター誤差の基準速度（Δω_m）は通常VIコントローラである速度コントローラに与えられ、VIコントローラの出力は速度を調整するために必要なスリップレギュレータに与えられるスリップ速度です。すべり速度は磁束制御に与えられ、これの出力は基準電流Iです。_d^*それを制御する必要があります。すべり速度（ω_MS）と実際の速度（ω_m）が追加され、同期速度が取得されます。同期速度から周波数を決定できます。

インバータは周波数を非常に制御できるため、周波数コマンドがCSIに与えられます。入力電流を変えることでCSIの出力を制御できます。基準電流（I_d^*）および実際の電流（I_d）が追加され、電流の誤差（∆ I_d）。電流の誤差は、DCリンク電流を制御する電流コントローラーに与えられ、DCリンク電流に基づいてαを制御できます。このαは、決定できる電圧、つまりどのくらいの電流を決定するかを決定します。変わるだろう。これは、回生ブレーキを備えた閉ループスリップ制御CSIドライブです。これは、回生ブレーキを備えた閉ループスリップ制御CSIドライブの動作であり、その回路図を次の図に示します。

回生ブレーキ付き閉ループスリップ制御CSIドライブ

CSI給電ドライブの主な利点は、電圧源インバータ給電ドライブよりも信頼性が高く、欠点は、速度範囲が遅く、動的応答が遅く、ドライブが常に閉ループで動作し、マルチには適していないことです。 -モーター駆動。

R負荷の電流源インバーター

R負荷の電流源インバータの回路図を下図に示します。

R負荷の電流源インバーター

この回路は4つのサイリスタスイッチ（T₁、T_二、T₃、T₄）、私_Sは一定の入力ソース電流であり、逆並列ダイオードが接続されていないことがわかります。定電流は、大きなインダクタンスと直列に電圧源を接続することによって提供されます。インダクタンスの特性は、電流の急激な変化を許容しないことを知っているので、大きなインダクタンスを持つ電圧源を接続すると、その両端に生成される電流は確実に一定になります。抵抗性負荷を備えた電流源インバータの基本的な誘電正接は1に等しい。

R負荷のある電流源インバーターのパラメーター

Tをトリガーすると₁およびT_二0からT / 2の場合、出力電流と出力電圧は次のように表されます。

私₀= I_S> 0

V₀= I₀R

Tをトリガーすると₃およびT₄T / 2からTまでの場合、出力電流と出力電圧は次のように表されます。

私₀=-私_S> 0

V₀= I₀R<0

R負荷の電流源インバータの出力波形を下図に示します。

R負荷の電流源インバータの出力波形

抵抗性負荷の場合、強制転流が必要です。 0からT / 2、T₁およびT_二伝導しており、T / 2からT、Tまで₃＆T₄実施しています。したがって、各スイッチの導通角はᴨに等しく、各スイッチの導通時間はT / 2に等しくなります。

抵抗性負荷の入力電圧は次のように表されます。

“マイクロ波は何に使うのですか ”

V_に= V₀（0からT / 2まで）

V_に= -V₀（T / 2からTまで）

CSI抵抗負荷のRMS出力電流とRMS出力電圧は次のように表されます。

私_0（RMS）= I_S

V_0（RMS）=私_0（RMS）R

抵抗性負荷のあるCSIの平均およびRMSサイリスタ電流は

私_{T（平均）}= I_S/二

私_T（RMS）= I_S/√2

抵抗負荷のあるCSIの出力電流と出力電圧のフーリエ級数は次のとおりです。

RMS出力電流の基本的な成分は次のとおりです。

私_01（RMS）=2√2/ᴨ* I_S

R負荷の電流源インバータの歪み係数は

g =2√2/ᴨ

全高調波歪みは次のように表されます。

THD = 48.43％

平均およびRMSサイリスタ電流の基本成分は次のとおりです。

私_{T01（平均）}=私_{01（最大）}/ᴨ

私_T01（RMS）= I_{01（最大）}/ 二

負荷全体の基本電力は次のように表されます。

V_01（RMS）*私_01（RMS）* cosϕ₁

負荷全体の総電力は次のように表されます。

私_0（RMS）^二R = V_0（RMS）^二/ R

入力電圧V_に電力は常に電源から負荷に供給されるため、は常に正です。

容量性負荷またはC負荷の電流源インバーター

電流源インバータ容量性負荷の回路図を下図に示します。

C負荷の電流源インバーター

oからT / 2までの波形では、T₁およびT_二トリガーされ、出力電流はIです₀= I_S。同様にT / 2からTまで、T₃およびT₄トリガーされ、出力電流はIです₀=-私_S。そう負荷電流波形は負荷に依存しません。C-Loadを使用したCSIインバータの出力波形を下図に示します。

C負荷の電流源インバータの出力波形

出力電流波形の積分により、出力電圧が得られます。出力電流がACの場合、出力電圧は間違いなくACです。回路図では、純粋に容量性の負荷がかかるため、電流は電圧より90だけ進みます。⁰

私₀= I_C= C dV₀/ DT

V₀（t）= 1 /C∫I_C（t）dt = 1 /C∫I₀DT

C負荷の入力電圧は

V _に = V ₀ （0からT / 2まで）

V_に= -V₀（T / 2からTまで）

出力電圧が正の場合T₁およびT_二0からπといつT₃およびT₄πから3π/ 2まで伝導し、デフォルトでT₁およびT_二正の電圧負荷のために逆バイアスになります。つまり、この場合、自然転流または負荷転流が可能です。つまり、サイリスタTをオフにするために外部回路または外部転流回路を配置する必要はありません。₁およびT_二。自然転流が可能な回路のターンオフ時間を見つける必要があります。回路のターンオフ時間は次のように表されます。