Работа №11 исследование двухпульсовой нулевой схемы выпрямления
11.1 Цель работы
1. Ознакомление с теорией работы двухпульсового выпрямителя на активную и активно-индуктивную нагрузку с регулированием напряжения и без него.
2. Экспериментальная проверка основных соотношений между токами и напряжениями, действующими в трансформаторе и на вентилях (тиристорах) изучаемой схемы.
11.2 Краткие сведения из теории
11.2.1 Работа неуправляемого выпрямителя на активную нагрузку
Двухпульсовая нулевая схема выпрямления (рисунок 11.1) является простейшей схемой, широко распространенной в практике. В данной схеме вторичная обмотка трансформатора имеет три вывода. К двум крайним "а" и "в" подключаются тиристоры V1 и V2. Нагрузка включена между точкой соединения их катодов К и средней точкой вторичной обмотки 0 трансформатора. Напряжения вторичных обмоток трансформатора сдвинуто относительно друг друга на 180°.
Рисунок 11.1 – Двухпульсовая нулевая схема выпрямления
Так как оба тиристора V1 и V2 включены в две противоположные фазы вторичной обмотки трансформатора, то подаваемое в цепи этих тиристоров напряжение и в любой момент времени противоположно по знаку. В дальнейшем будем считать, что при работе неуправляемого выпрямителя в момент 0 тиристор V1 открыт управляющим импульсом , а в момент открыт тиристор V2 импульсом .
В нагрузочную цепь выпрямителя кроме активного сопротивления введено еще и индуктивное сопротивление (катодный реактор). Так как тиристоры проводят ток лишь при положительных напряжениях на аноде, то ток нагрузки поочередно проходит через тиристор V1 в промежутке от 0 до , а в промежутке от до 2 - через V2 (рисунок 11.2.).
Следовательно, ток равен сумме токов тиристоров
. (11.1)
Из-за незначительных потерь напряжения в тиристорах можно представить их как ключ, который подключает к нагрузке поочередно фазы и фазы . Поэтому кривая выпрямленного напряжения будет описываться положительными полуволнами синусоиды напряжения вторичной обмотки
, при 0. (11.2)
Форма токов тиристоров и зависит от характера нагрузки. Если (нагрузка чисто активная), то ток повторяет форму напряжения , т.е. состоит из непрерывного ряда положительных полуволн синусоиды (см. рисунок 11.2,а).
Ток фазы "оа" формируется током , а фазы "ов" током . Линейная диаграмма тока фазы "оа" представлена на рисунке 11.2.
Ток в первичной обмотке формируется поочередной работой фаз оа (V1) и ов (V2) и имеет синусоидальную форму (рисунок 11.2, а).
Обратное напряжение, прикладываемое к V1, например, в нерабочий период от до 2, равно удвоенному значению напряжения вторичной обмотки
.
Действительно, точка "а" непосредственно подводится к аноду V1,а точка "в" через работающий V2 - к катоду V1.
Основные соотношения между электрическими параметрами двухпульсовой нулевой схемы при работе на активную нагрузку приведены в таблице 5.1 приложения 5.
Рисунок 11.2 – Линейные диаграммы напряжения вторичной обмотки трансформатора, выпрямленного напряжения и тока , токов вторичной и первичной обмоток, тока iv и обратного напряжения вентиля двухпульсовой нулевой схемы при работе на активную нагрузку (а) и нагрузку, содержащую (б).