Исследование управляемых выпрямителей

Цель работы: изучить принцип действия управляемых выпрямителей, изучить влияние характера нагрузки на основные параметры и характеристики выпрямителя.

В управляемых выпрямителях регулирование выпрямленного напряжения осуществляется без изменения параметров вторичной обмотки трансформатора. Управляемые выпрямителя выполняются на управляемых вентилях–тиристорах, и регулировка выпрямленного напряжения осуществляется путем управления временем включения тиристора (рис. 5.1).После включения тиристора по цепи управляющего электрода тиристор работает как обычный диод. Для выключения тиристора необходимо уменьшить ток до величины меньше I_выкл, либо изменить полярность напряжения на тиристоре на противоположную.

Управление моментом включения тиристора осуществляется с помощью схемы импульсно-фазового управления(СИФУ), которая в зависимости от величины управляющего напряжения вырабатывает короткие импульсы, сдвинутые по фазе относительно напряжения сети от 0 до 180⁰. Одной из основных характеристик управляемого выпрямителя является регулировочная характеристика – зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла управления .

При активном характере нагрузки управляемого выпрямителя напряжение на нагрузке в каждую половину периода описывается синусоидальной функцией на интервале от до момента выключения тиристора.

Выключение тиристоров происходит в момент уменьшения тока до 0, т.е. при .

Поэтому среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке равно:

,

и выражение для регулировочной характеристики имеет вид:

.

При индуктивном характере нагрузки (рис.5.3) при ток нагрузки (и индуктивности) не равен нулю, поэтому тиристор еще не выключается, несмотря на то, что напряжение на вторичной обмотке трансформатора меняет полярность. Только после включения второго тиристора при первый тиристор закрывается, так как на его катод подается через второй тиристор положительный потенциал. Среднее значение выпрямленного напряжения в этом случае равно:

,

а выражение для регулировочной характеристики имеет вид:

.

Однако это выражение справедливо для режима непрерывных токов, т.е. для случая, когда к моменту включения второго тиристора ток нагрузки, а, следовательно, и первого тиристора еще больше нуля. Такой режим имеет место при a < 90 ^о, когда при индуктивность запасает достаточно энергии, чтобы поддерживать ток в нагрузке при . При a > 90^о энергии, запасенной в индуктивности, недостаточно для поддержания тока в нагрузке до момента открытия второго тиристора и ток нагрузки и первого тиристора уменьшается до нуля – имеет место режим прерывистых токов. Этот режим характеризуется большим коэффициентом пульсаций, поэтому он не рекомендуется для использования. Поэтому на практике для схемы рис. 5.3 угол регулирования изменяется в пределах 0 <a < 90 ^o. Граница непрерывных и прерывистых токов зависит от соотношения :

Нагрузочная характеристика управляемого выпрямителя имеет такой же вид, как и для выпрямителя с активной или активно-индуктивной нагрузкой. Отличие заключается лишь в величине U_{0 хх}, которое определяется из выражения для регулировочной характеристики.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: