Управляемые трехфазные выпрямители

Принцип работы трехфазного выпрямителяс нуле­вым проводом. На рисунке 3.1 представлена схема трехфазного управляемого вы­прямителя с нулевым проводом и кривые тока и напряжения.

Если тиристоры неуправляемые, то они будут пропу­скать ток в течение всего положительного полупериода фазного напряжения. Тогда, например, тиристор под действием напряжения вторичной обмотки трансфор­матора будет открыт в интервале (рисунок 3.1, б и в). Од­нако на участке 0 – 30° тиристор оказывается запертым напряжением , большим напряжения и при­ложенным в запирающем тиристор на­правле­нии через открытый тиристор . Подобным же образом тиристор ока­жется запертым и на участке за счет напряжения , при­ложенного плюсом к катоду тиристора через открывшийся тиристор . Ин­тервал про­водимости тиристора на рисунке 3.1, в) заштрихован.

Таким образом, управлять моментом отпирания тиристоров можно лишь, начиная с . Поэтому именно с этого значения целесоо­бразно отсчиты­вать угол α подачи на управляющих импульсов (УЭ). Следовательно, рисунок 3.1, в) соответствует и максимальному напря­жению на нагрузке

(2.4)

Изменяя можно управлять средним значе­нием напряжения на нагрузке, которое для режима непрерывного тока с учетом (2.5) определяется формулой

(2.5)

где – действующее значение фазного напряжения вторичной обмот­ки транс­форматора.

На рисунке 3.1, г) показаны кривые напряжения и тока при активно – индуктивной нагрузке, когда . Как видно из графика у трехфазного управляемого выпрямителя с нулевым проводом вы­прямлен­ное напряжение имеет уменьшенные пульсации и фазы нагружены равномерно.

В общем случае для m -фазного управляемого выпрямителя среднее значение выпрямленного напряжения может быть получено при непрерывном токе путем инте­грирования фаз­ного напряжения на интервале проводимости (рис. 2.1)

, (2.6)

где

.

В этой схеме изменяя угол от­пирания управляемых вентилей, регулируют выпрямленным напряжением на нагрузке (на выходе). Применение управляемых выпрямителей для регулиро­вания напряжения в широких преде­лах за счет изменения угла от­пирания управляемых вентилей имеет свои особенности. Одним из таких особенностей является то, что при большом значении ин­дуктив­ности нагрузки обеспечивается режим непрерывного тока.

П р и н ц и п р а б о т ы т р е х ф а з н о г о м о с т о в о г о выпрямителя. Принцип регулирования напряжения на выходе мостовой схемы трехфазного управляемого выпрямителя, обеспечивающая на­именьшую пульсацию выходного напряжения, показана на рисунке 3.2.

Управляющие сигналы, откры­вающие тиристоры, подаются в после­довательности со сдвигом на 60°, т. е. m = 6, причем тири­сторы и открываются в положи­тель­ные, а тиристоры и – в отри­цательные полупериоды фаз­ных напряжений. Интервал проводи­мости каждого тиристора равен 120°, в каждый момент времени открыты два тиристора (по одному в плече моста) и напряжение на якоре определяется раз­ностью фазных напряже­ний двух вторичных обмоток трансформатора, т, е. ли­нейным напряже­нием. Сред­нее значение напряжения на нагрузке в соответст­вии с (3.1) имеет следующий вид

(2.7)

где – действующее значение линейного напряжения вторич­ной об­мотки трансформатора.

На рисунке 3.3 приведены кривые тока и напряжения схемы трехфазного мостового управляемого вы­прямителя. Наличие индуктивности в фазах приводит к уменьше­нию среднего значения напряжения выпрямите­ля.

Контрольные вопросы:

1. Тиристорный выпрямитель является ли управляемым преобразователем;

2. Функция тиристорного выпрямителя заключается в;

3. Чем отличается двухполупериодный тиристорный выпрямитель от однополупериодного;

4. Какую функцию выполняет выпрямитель;

5. Чем отличается схема двухполупериодного тиристорного выпрямителя от двухполупериодного тиристорного преобразователя с нулем.