УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

Растёт группа потребителей энергии, которые нуждаются в регулируемом выходном напряжении. Для питания таких потребителей применяют тиристорные выпрямители: однофазные при малых токах потребления и трехфазные большой мощности.

На рис. 22.4, а приведена схема однофазного управляемого выпрямите­ля с выводом нулевой точки трансформатора. В качестве вентилей в выпрямителе использованы тиристоры VS1 и VS2.

При указанной на рис. 22.4, а полярности вторичного напряжения u₂ трансформатора Tр тиристор VS1 может пропускать ток i_н' при условии, что на его управляющий электрод поступит сигнал управления I_y1. Этот сигнал подают со сдвигом по фазе по отношению к моменту естественного отпирания на угол a, называемый углом управления (рис. 22.4, б). Моментом естественного отпирания тиристора называют момент появления положитель­ного напряжения между анодом и катодом тиристора (при α = 0).

При включении тиристора при активной нагрузке R_н в момент времени wt = α напряжение на нагрузке u_н возрастает скачком до значения u_н' = u₂' (при идеальном тиристоре и идеальном трансформаторе). При wt = p ток вентиля и ток нагрузки становятся равными нулю, тиристор VS1 запирается. До отпирания тиристора VS2 в нагрузке появляется бестоковая пауза, энергия в нагрузку не передается. В момент wt = p + α подается управляющий импульс на тиристор VS2, тиристор открывается, к нагрузке прикладывается напряжение u_н''. Ток протекает через нижнюю полуобмотку трансформатора, тиристор VS2 и нагрузку, сохраняя прежнее направление. В момент wt = 2p происходит выключение тиристора VS2.

Среднее значение напряжения на нагрузке и коэффициент пульсаций:

где п ³ 2 – номер основной гармоники выпрямленного напряжения.

Уменьшение среднего напряжения U_ср (тока I_ср) при увеличении угла α показано на рис. 22.4, в. Зависимость U_ср(α) называют регулировочной характеристикой выпрямителя. Задержка по фазе управляющих сигналов, по­даваемых на тиристоры, осуществляется с помощью систем импульсного фазового управления.