5. Схема и принцип работы двухуровнего преобразователя напряжения с трансформаторным соединением (понятия не имею. Аня) вариант № 1

Схемы двухуровневые, т.к. + и – волны в случае картинки а) образуется за счет деления напряжения конденсаторами, а в б) делением обмотки (вроде нулевой точки). В итоге получается поляризованный сигнал - с положитеьно и отрицательной волной.

В общем все работает так же, но схема соединения обмоток выходных трансов –треугольник-звезда. При таком управлении транзисторами обеспечивается стабилизация фазных напряжений при любом разбалансе нагрузок по фазам, но не обеспечивается стабильность линейных напр. или углов сдвига между выходными фазными напряжениями.

Вариант №2 (все как обычно)

Питание инвертора осуществляется от источника постоянного напряжения U. Трехфазный мостовой инвертор содержит шесть тиристоров, каждый из которых зашунтирован обратным диодом. Тиристоры подключены к фазам нагрузки через трансформатор. Управляемые силовые ключи, в данном случае IGBT тиристоры, могут работать с длительностью открытого состояния λ=120 ̊ ÷ 180 ̊. Принципиальная схема представлена на рисунке 1. Обязательным элементом инвертора является конденсатор на входе схемы. Его назначение заключается во-первых в том, что он обеспечивает постоянное потребление энергии от источника питания даже при запертом состоянии ключа, во-вторых он защищает полупроводниковые ключи от перенапряжений.

Тиристоры 1 и 3, 3 и 5 сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120 ̊, а 1 и 4, 3 и 6, 5 и 2 на 180 ̊ соответственно.

На выходе преобразователя что-то типа рисунка ниже при активно-реактивной нагрузке.

П ри этом понятие двухуровневый подразумевает, что ПН двухуровневый формирует два уровня напряжения: 0 и положительное/ отрицательное (одна ступень). (например Четырехуровневый -0 и 3 ступени напряжения и т.д..). При этом обязательно либо два источника на каждую полуволну, либо деление напряжение конденс-м.

6. Способы ограничения нарастания прямого тока при включении тиристора (эффект dI/dt)

Одним из многих преимуществ тиристоров являются их малые габариты. Однако небольшая масса и размеры поверхности обусловливают малую постоянную времени нагрева и ухудшение условий теплоотдачи. Тепловая чувствительность тиристоров возлагает большую ответственность на средства их защиты.

Ограничение 

В момент подачи управляющего импульса при прямом напряжении на тиристоре анодный ток начинает протекать через переход в непосредственной близости от вывода управляющего электрода, и лишь затем он распространяется по всей площади перехода. При большой скорости нарастания анодного тока вследствие высокой его плотности вблизи управляющего электрода возникают очаги перегрева, которые могут привести к выходу прибора из строя. Поэтому при включении тиристора производную анодного тока следует ограничивать некоторым допустимым значением, для этой цели могут быть использованы небольшие реакторы в анодной цепи. Предельное значение производной тока ( ) лежит в пределах (20...1500) А/мкс.

Эффект локализации энергии –может прожигаться pn переход, т.к. начальная точка инжекции имеет высокую температуру.

Защита- применение дросселя. Lmin=(Uc max/ Rн) / (dI/dt) =>>>

Lmin доп. = Lmin-Lл

max dI/dt=20 – 100 А/сек

Применение дросселя, включенного последовательно с первичкой, обеспечивает индуктивный характер нагрузки инвертора, слегка сдвигая фазу между током и напряжением транзистора (сначала транзистор полностью открывается и только потом через него начинает течь ток, до этого протекавший через диод, параллельно транзистору). В результате, бросок тока при открывании транзистора либо уменьшается, либо пропадает совсем.