Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Выпрямления на тиристорах. При эксплуатации выпрямительных устройств часто приходится сталкиваться с необходимостью изменения (регулировки) значения выпрямленного напряжения






При эксплуатации выпрямительных устройств часто приходится сталкиваться с необходимостью изменения (регулировки) значения выпрямленного напряжения. Это изменение может осуществляться как на стороне постоянного, так и на стороне переменного тока. Достаточно широко регулирование напряжения осуществляется с помощью управляемых вентилей - тиристоров.

Тиристор - это полупроводниковый вентиль, имеющий дополнительный электрод, называемый управляющим электродом (УЭ). Подачей управляющего импульса напряжения на этот электрод, (а значит – и появление в нем управляющего тока) можно обеспечить открытие тиристора.

Регулирование выпрямленного напряжения тиристором осуществляется изменением угла открытия его a, отсчитываемого от точки естественной коммутации вентиля и именуемого " углом отпирания" или " углом управления". По схеме соединения вентилей (тиристоров) эти выпрямители классифицируются так же, как и диодные выпрямители.

Рассмотрим рабочие процессы в однофазном мостовом тиристорном выпрямителе (рис.3.3). Выпрямитель состоит из трансформатора T, четырех тиристоров VS 1... VS 4, соединенных в мостовую схему выпрямления, и системы управления (на рисунке не показана), обеспечивающей подачу управляющих импульсов u у одновременно на два тиристора, например, на VS 1 и VS 4, или на VS 3 и VS 2 (рис. 3.3, б). Вторичная обмотка трансформатора подключается к одной диагонали мостовой схемы выпрямителя, а резистор нагрузки - к другой диагонали мостовой схемы между точкой соединения катодов двух тиристоров, образующих катодную группу (VS 1, VS 3); и точкой соединения анодов двух тиристоров, образующих анодную группу (VS 2, VS 4).

Рисунок 3.3 - Однофазный мостовой тиристорный выпрямитель:

а – электрическая принципиальная схема;

б-е – диаграммы напряжений и токов

 

При положительной полярности напряжения на вторичной обмотке (рис. 3.3, в) точкой естественной коммутации является момент t o=0. Но так как в качестве вентилей в рассматриваемой схеме использованы тиристоры, момент их открытия будет задержан до подачи управляющих импульсов на управляющие электроды соответствующих тиристоров.

Так, при указанной на рис.3.3, в полярности выпрямленного вторичного напряжения u 2 анод тиристора VS 1 катодной группы будет иметь положительный потенциал, катод тиристора VS 4 анодной группы - отрицательный потенциал. Такая полярность на тиристорах является необходимой для их открытия, но они не будут открыты до момента, соответствующего углу w t 1=w t 0+a, так как на тиристоры не поданы управляющие импульсы. В этот момент подаются управляющие импульсы на тиристоры VS 1 и VS 4, тиристоры открываются и остаются в этом состоянии до момента времени t 2, характеризуемого фазовым углом, равным p. На интервале t 1 - t 2 к сопротивлению нагрузки Rd прикладывается выпрямленное напряжение ud, повторяющее по форме напряжение вторичной обмотки трансформатора, но с отсечкой, и по резистору нагрузки Rd течет ток id, совпадающий по форме с кривыми напряжения ud и токами вентилей VS 1 и VS 4 (рис. 3.3, е).

В момент t 2 полярность напряжения u 2 на вторичной обмотке трансформатора меняется на противоположную. Теперь положительная полярность напряжения u 2 будет иметь место на аноде тиристора VS 3 катодной группы, а отрицательная - на катоде тиристора VS 2 анодной группы. Эти тиристоры готовы к открытию. Однако откроются они в момент, соответствующий углу w t 3 =p+a, когда на их управляющие электроды подаются управляющие импульсы u У VS 2, u У VS 3. С этого момента напряжение u 2 прикладывается к резистору Rd через тиристоры VS 2 и VS 3, и в цепи нагрузки вновь протекает ток id в том же направлении. Тиристоры VS 2 и VS 3 будут открыты до момента времени t 4. С момента времени, соответствующего углу w t 5=2p+a, процесс коммутации тиристоров повторяется.

Таким образом, в рассматриваемом однофазном мостовом тиристорном выпрямителе тиристоры при подаче на них напряжения управления включаются в работу и пропускают ток в нагрузку попарно (один из катодной группы, а другой из анодной группы тиристоров), обеспечивая двухполупериодное выпрямление переменного тока в постоянный.

Среднее значение выпрямленного напряжения равно

(3.6)

и зависит от угла отпирания a. Изменяя этот угол, можно регулировать величину среднего значения выпрямленного напряжения.

Для нерегулируемого режима a = 0 (что соответствует выпрямителю на диодах), среднее значение выпрямленного напряжения равно Ud o=2 U 2 m /p.

Варьируя значениями a (временем подачи управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров), можно получить регулируемое среднее значение этого напряжения

(3.7)

Последнее выражение позволяет получить регулировочную характеристику выпрямителя Ud a = f (a), у которой среднее значение выпрямленного напряжения будет равно нулю при a = p.

Кривая обратного напряжения на тиристорах имеет сложную форму, а его максимальное значение не превышает значения амплитуды напряжения вторичной обмотки трансформатора:

(3.8)

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.