Неуправляемые выпрямители трехфазного тока

Схема однофазного мостового управляемого выпрямителя

Режим работы и регулировочные характеристики мостового управляемого выпрямителя с полным числом управляемых вентилей такие же, как и управляемого однофазного выпрямителя с нулевой точкой. Отличие проявляется в том, что напряжение на вентилях в мостовой схеме определяется напряжением u₂, а в схеме с нулевым выводом напряжением 2u_2. По указанной причине тиристоры мостовой схемы выбираются на напряжение , вдвое меньшее, чем в схеме с нулевой точкой.

В мостовых схемах с неполным числом управляемых вентилей рис.7.7.

Режим работы такой схемы подобен режиму однофазной схемы с нулевым выводом и нулевым диодом. При этом в кривой также отсутствуют участки напряжения отрицательной полярности, а первая гармоника первичного тока имеет фазовый сдвиг относительно напряжения питания, равный φ=α/2.

Особенности работы схемы рассмотрим при активно-индуктивной нагрузке и индуктивности равной бесконечности.

Рис.7.7.

Отпирание тиристоров Т1, Т2 производится с задержкой на угол α относительно момента перехода через нуль напряжения u₂. На интервале π-α проводят ток тиристор Т1 и диод Д2. Ток нагрузки i_d протекает через вторичную обмотку трансформатора и указанные вентили. По окончании интервала π-α полярность напряжения изменяется, что вызывает запирание диода Д2 и прекращение протекания тока через него. Ток нагрузки поддерживаемый индуктивностью продолжает протекать через оставшийся в открытом состоянии тиристор и открывшийся диод Д4. Цепь нагрузки оказывается замкнутой накоротко тиристором Т1 и диодом Д4. Иными словами, эти вентили выполняют на интервале α ту же функцию, что и нулевой диод в предыдущей схеме.

Подачей управляющего импульса открывается тиристор Т3. Под воздействием напряжения u₂ тиристор Т1 закрывается и к нему прикладывается обратное напряжение. Нагрузка потребляет энергию из сети по цепи: вторичная обмотка трансформатора – диод Д4 - тиристор Т3. По окончании интервала 2π в схеме возникает состояние подобное окончанию предыдущего полупериода: диод Д4 закрывается. А диод Д2 открывается, образуя с тиристором Д3 короткозамкнутую цепь нагрузки на интервале α. Таким образом в схеме на интервале α. исключается протекание тока через вторичную, а следовательно, и первичную обмотки трансформатора. В кривой напряжения будут отсутствовать участки отрицательной полярности. Угол сдвига первой гармоники потребляемого тока относительно питающего напряжения равен α./2.

За исключением случаев, когда единственно возможным источником питания является сеть однофазного переменного тока, питание постоянным током потребителей средней и большой мощности производится от трехфазных выпрямителей. При выпрямлении трехфазного тока, как отмечалось, достигается лучшее качество выпрямленного напряжения за счет снижения амплитуды пульсаций. Напряжение трехфазных выпрямителей к тому же легче сглаживается, так как частота пульсаций здесь существенно выше, чем в однофазных выпрямителей. Существенным фактором является меньшая загрузкам вентилей

Наиболее часто применяется схема трехфазная мостовая. Однако для лучшего понимания принципа выпрямления трехфазного тока и режимов работы выпрямителей рассмотрим схему трехфазную нулевую.