3.4.Управляемые выпрямители.

Для большинства потребителей выпрямители должны обеспечивать возможность плавного регулирования выпрямленного напряжения в широких пределах. Это достигается применением управляемых выпрямителей.

Однофазный управляемый выпрямитель.

Управляемым называется выпрямитель, содержащий управляемые диоды (тиристоры) и позволяющий регулировать выпрямленное напряжение.

Рассмотрим принцип работы схемы с нулевым выводом при активной нагрузке. Вентильным элементами в этой схеме являются тринисторы.

В схеме на управляемых тринисторах ТР₁ и ТР₂ момент открывания тиристоров определяется моментом подачи на управляющий электрод импульсов управления U_у. При подаче таких импульсов в момент времени ωt₁ и ωt₂ тиристоры открываются с соответствующей задержкой по отношению к моментам перехода напряжения через нуль, т.е. в общем случае с фазным сдвигом α = ωt, где ω – угловая частота напряжения сети.

в)

Рис.3.6.Схема и осциллограммы управляемого выпрямителя

Уголα, отсчитываемый от точки естественного отпирания вентилей и выраженный в градусах, называется углом управления. Т.к. управляющие импульсы подаются синхронно с частотой выпрямлeнного напряжения, то угол управления для обоих тиристоров остаётся постоянным. В интервале времени 0-ωt₁ и π – ωt₂ мгновенное значение напряжения на нагрузке равно нулю, т.к. оба тиристора заперты, а в момент времени ωt₁ и ωt₂ оно возрастает скачком¸ изменяясь затем по синусоидальному закону, до момента перехода напряжения через нуль. Изменение угла управления позволяет регулировать выпрямленное напряжение U_d.Очевидно, с увеличением угла α величина U_dуменьшается. При этом увеличиваются пульсации выпрямленного напряжения и уменьшается КПД выпрямителя. Это - основной недостат­ок управляемых выпрямителей. Включение тиристоров осуществляется импульс­ными сигналами прямоуголь-ной формы малой дли­тельности (рис.3.6,в), которые вырабатываются системой управления. Эта система управления пред­назначена для формирования управляющих им­пульсов прямоугольной формы и подачи их на управляющие электроды с требуемым фазовым сдви­гом.

Трехфазный управляемый выпрямитель.

Рассмотрим особенности трехфазных управляемых выпрямителей на примере схемы с нулевым выводом (рис. 3.7,а) при активной нагрузке. Момент времени включения тиристоров и длительность их работы определяются углом управления α,отсчет которого производят от угла естественного включения π/3,сдвинутого влево от максимума синусоидального напряжения фаз вторичных обмоток трансформатора.

При работе на активную нагрузку с изменением угла управления можно выделить два характерных режима работы выпрямителя: непрерывных токов (угол управления0≤ α≤π/6)и прерывистых токов(угол управления π/6≤α≤5π/6).

В ременные диаграммы напряжения и тока трёхфазного управляемого выпрямителя в режиме непрерывных токов показаны на рис. 3.7, б, в режиме прерывистых- рис.3.7,в.

Рис.3.7.Схема

и осциллограммы

управляемого

выпрямителя