11.Управляемые выпрямители: принцип работы, схемы выпрямления при работе на активную и активно-индуктивную нагрузки.

В ряде случаев от ВУ требуется не только преобразовать переменный ток в постоянный, но и обеспечить возможность регулирования (управления) постоянной составляющей выпрямленного напряжения. ВУ, выполняющие указанные функции, называют управляемыми выпрямителями.

Элемент управляемых выпрямителей – тиристор.

В источниках питания тиристор используется для регулирования (стабилизации) напряжения в управляемых выпрямителях и стабилизаторах напряжения в цепи переменного тока. Изменение фазы подачи управляющего импульса на тиристор по отношению к точке “естественной” коммутации (коммутация в неуправляемых выпрямителях) изменяет уровень напряжения на нагрузке. Кроме того, тиристор нашел широкое применение в защитных устройствах.

В состав выпрямителя входят тиристоры. Включение тиристора, происходит при выполнении двух условий: а) напряжение между анодом и катодом тиристора должно быть положительным; б) на управляющий электрод тиристора должен поступить управляющий импульс. Тиристор выключается при уменьшении тока через него до нуля.

Выпрямители обеспечивают при параллельном включении работу на одну нагрузку, при условии, что каждый выпрямитель получает питание от индивидуального трансформатора или от двух вторичных обмоток одного трёхобмоточного трансформатора. Обслуживание выпрямителей двухстороннее.

Основные пар-ры:

- допустимый прямой ток (среднее значение) и допустимое обратное напряжение (амплитудное значение).

- максимально допустимое прямое напряжение (напряжение, при котором тиристор будет переходить в проводящее состояние при отсутствии импульса управления).

- прямое падение напряжения на открытом тиристоре.

- ток удержания.

- время отпирания (включения).

- время восстановления управляемости (запирания).

- тепловое сопротивление.

12.Однофазный мостовой управляемый выпряимтель с активной и активно-индуктивной нагрузкой.принцип работы,временные диаграммы,среднее значение выпрямленного напряжения.Элементы схем управления тиристорных выпрямителей.

При полном числе тиристоров схема управления формирует им­пульсы, обеспечивающие на интервале каждого полупериода измене­ния ЭДС е₂ отпирание соответствующих диагональных тиристоров. Так, на полупериоде, когда е₂ направлена снизу вверх, как показано на рис. 3.11,а, схема управления обеспечивает отпирание тиристо­ров VS2, VS3 (рис. 3.11,в).

В случае же разрывных токов дросселя выключение ранее от­крытой пары тиристоров будет происходить в общем случае раньше, чем схема управления обеспечит открытие другой диагональной па­ры тиристоров. Кривые напряжения u₀₁ и тока iо для такого режима работы выпрямителя приведены на рис. 3.11,в. Как следует из кри­вой io(w_1t), на интервале первого полупериода изменения ЭДС е₂ ток i₀ спадает до 0 в момент, соответствующий углу , тогда как тири­сторы VS2 и VS3 открываются в момент w1t = а.

Рассмотрим работу идеального выпрямителя в установившем­ся режиме в предположении, что индуктивность обмотки дросселя L —»∞. В момент, соответствующий w_1t = а, включается тиристор VS1 и напряжение u₀₁, начиная с Этого момента, до момента, соот­ветствующему w1t =π, совпадает с ЭДС е₂. На этом интервале ток iо замыкается по цепи: вывод а вторичной обмотки трансформатора Т — тиристор VS1 — CR_H — дроссель L •— диод VD2 — вывод b вто­ричной обмотки — вторичная обмотка трансформатора Т — вывод а. При смене полярности ЭДС е₂ ранее открытый диод VD2 ока­жется под обратным напряжением, равным этой ЭДС. Энергия же запасенная дросселем L будет передавать в нагрузку через диод VD1 и ранее открытый тиристор VS1, так что на интервале π ≤w1t ≤π+а выходное напряжение uqi идеального выпрямителя и тОк вторичной(а следовательно, и первичной) обмотки трансформатора Т равны О (рис. 3.11,г). После открытия тиристора VS2 в момент w1t =π+а напряжение uo1 снова совпадает с ЭДС е₂.

Каждый из тиристоров и диодов в схеме рис. 3.11,б" работает, как и в случае неуправляемого выпрямителя, в течение половины периода, следовательно, выражения для действующего и среднего значений токов для этих приборов, полученные ранее в разд. 3.2, остаются справедливыми.

Поскольку длительность работы вторичной и первичной обмоток трансформатора в управляемом выпрямителе (рис. 3.11б) на интер­вале полупериода в ( — а)/π раз меньше по сравнению с неуправляемым выпрямителем, то и действующие значения этих токов в \/(( — а)/π раз оказываются меньше.Если всю эту хрень расчитать,то Расчет показывает, что при а = 60 эл. град коэффициент мощно­сти управляемого выпрямителя рис. 3.11,б"оказывается равным 0,826, тогда как для выпрямителя рис. 3.11,а он оказывается равным 0,45.