Invertoarele autonome sunt convertoare destinate alimentării sarcinilor de curent alternativ, plecând de la o sursă de curent continuu.

Ele sunt, în general, monofazate sau trifazate.

În funcţie de aplicaţie, ele pot:

• fie să furnizeze una sau mai multe tensiuni alternative de frecvenţă şi aplitudine constante: este vorba de sursele de rezervă, destinate să înlocuiască reţeaua în cazul defectării acesteia.
• fie să furnizeze tensiuni sau curenţi alternativi de frecvenţă şi amplitudini variabile: este vorba de invertoare destinate alimentării motoarelor de curent alternativ (sincrone sau asincrone) ce trebuie să funcţioneze cu viteză variabilă.

Se disting două mari familii de invertoare autonome:

• invertoarele de tensiune
• invertoarele de curent

Invertoarele de tensiune

Un invertor de tensiune este alimentat de la o sursă de curent continuu, având caracter de sursă de tensiune

• În cazul ideal, tensiunea la intrarea invertorului are o valoare constantă U, ce nu depinde de curentul i pe care îl absoarbe invertorul (figura 1).

  

  Figura 1

• În practică, caracterul de "sursă de tensiune" al generatorului se obţine prin conectarea în paralel la bornele sale a unui condensator C de valoare importantă sau a unui filtru L-C. Generatorul propriu-zis este, de cele mai multe ori
  • reţeaua redresată (figura 2)

    

    Figura 2

  • o baterie de acumulatori (figura 3)

    

    Figura 3

Pentru a respecta regula alternanţei surselor, invertorul trebuie să alimenteze o sarcină de curent alternativ, de tipul sursă de curent.

• Ideal, curentul absorbit de sarcină este (figura 4)

  

  Figura 4

  • un curent sinusoidal, dacă sarcina este monofazată

  • un sistem trifazat echilibrat de curenţi sinusoidali, dacă sarcina este trifazată.

• În practică, sarcina are caracter de sursă de curent, datorită existenţei unor inductanţe serie la bornele sale (figura 5).

  

  Figura 5

În cazul invertoarelor în punte, fiecare bornă a sarcinii este conectată la generator prin două elemente semiconductoare: unul permite conectarea la borna "+" a generatorului, celălalt la borna "-". Aceste două elemente semiconductoare formează un braţ al invertorului (figura 6).

Figura 6a

Figura 6b

Comandând starea (ON-OFF, în conducţie-blocat) elementelor semiconductoare, se pot impune la bornele sarcinii tensiuni, astfel încât să se obţină una sau mai multe tensiuni alternatine.

Curentul sau curenţii absorbiţi de sarcină depind de tensiunile ce sunt aplicate. Aceşti curenţi, ca şi comenzile elementelor determină curentul absorbit din generator.

Pentru studiul invertoarelor de tensiune, trebuie în primul rând să se precizeze structura, prin determinarea caracteristicilor necesare ale elementelor semiconductoare şi a modului în care ele vor fi comutate dintr-o stare în alta.

Va trebui în continuare să se studieze diferitele posibilităţi de comandă

• comanda cu undă plină
• comanda cu modulaţie în durată
• comanda prin modulaţie delta.

Invertoarele de curent