5. Трехфазная мостовая схема выпрямления.

• Указать назначение схемы.

• Изобразить принципиальную схему выпрямления.

• Описать работу схемы на активную нагрузку с углом управления =0.

• Перечислить режимы работы схемы.

Ответ

Рассмотрим принцип действия схемы, начиная с момента υ₁ , когда ток проводят тиристоры VS1 и VS6 , а остальные тиристоры выключены. В этом случае к нагрузке приложено линейное напряжение и выпрямленный ток протекает по контуру: обмотка фазы А-тиристор VS1- нагрузка R_d- тиристор VS6 -обмотка фазы В. Этот процесс в схеме продолжается до момента υ₂, т.е. в течение времени, соответствующего π/3, когда потенциал фазы В станет положительнее, чем потенциал фазы С. Начиная с этого момента напряжение U_вс становится положительным, т.е., прямым для тиристора VS2. При подаче в этот момент времени отпирающего импульса на тиристор VS2, он начинает проводить ток, а тиристор VS6 выключается, в результате в проводящем состоянии окажутся тиристоры VS1 иVS2 , а остальные тиристоры будут выключены. В момент υ₃ подается отпирающий импульс на тиристор VS3 и он включается, а тиристор VS1 оказывается в выключенном состоянии, т.к. потенциал фазы В становится выше потенциала фазы А. Далее через интервалы времени равные π/3 , происходит коммутация следующих пар тиристоров: VS2-VS4; VS3-VS5; VS4-VS6; VS5-VS1. Таким образом в течение периода имеются 6 коммутаций через π/3 каждая, причем 3 из них происходят в катодной группе тиристоров VS1, VS3, VS5 ( имеющих объединенные катоды) и три в анодной группе тиристоров VS4, VS6, VS2 (имеющих объединенные аноды). Следует отметить, что нумеризация тиристоров носит на случайный характер, а соответствует порядку их вступления в работу при условии соблюдения фазировки трансформатора. Поочередная работа различных пар тиристоров в схеме приводит к появлению на сопротивлении выпрямленного напряжения, состоящего из частей линейных напряжений вторичных обмоток трансформатора. Видно, что момент коммутации совпадает с моментами прохождения через нуль линейных напряжений. Длительность равна 2π/3 , остальное время к тиристору приложено обратное напряжение, состоящее из частей соответствующих линейных напряжений.

Работа схемы на с углом управления =0

В трехфазной мостовой схеме на тиристоры управляющие импульсы поступают с задержкой на угол относительно нулей линейных напряжений. В результате задержки моментов коммутации тиристоров на угол среднее значение выпрямленного напряжения снижается. До тех пор, пока кривая мгновенных значений выпрямленного напряжения остается выше нуля (от 0 до π/3), выпрямленный ток будет непрерывным вне зависимости от характера нагрузки. Угол = π/3 соответствует для активной нагрузки гранично-непрерывному режиму. При углах > π/3 и активной нагрузке в напряжении и токе появляются интервалы с нулевым значением, т.е. наступает режим с прерывистым выпрямленным током. При активно-индуктивной нагрузке и углах > π/3, если накопленной в индуктивности энергии окажется достаточно, чтобы обеспечить протекание тока до очередной коммутации тиристора, то будет режим работы с непрерывным током. Когда угол = π/2 среднее значение выпрямленного напряжения равно нулю.

6. Системы управления стабилизаторов непрерывного действия.

   • Определить, что лежит в основе работы систем управления стабилизаторов.

   • Изобразить структурную схему системы управления стабилизатором непрерывного действия.

   • Описать принцип действия системы управления.

Ответ

Системы управления стабилизаторов могут иметь различное схемное исполнение, но в основе их обычно лежит прин­цип регулирования систем с замкнутой обратной связью. Такая система в самом общем виде состоит (рисунок 1) из датчика выходного напряжения Д, срав­нивающего устройства СУ и усилителя постоянного тока У. Принцип регулирования заключается в следующем. Пред­положим, что входное напряжение стабилизатора изме­нилось на . В результате начинает изменяться вы­ходное напряжение стабилизатора U_вых. Это изменение регистрируется датчиком выходного напряжения Д. На­пряжение с датчика Д поступает в звено СУ, где срав­нивается с эталонным напряжением U₀. Разность этих напряжений поступает в усилитель У, который усили­вает это напряжение до . С выхода усилителя на­пряжение подается непосредственно (или через согласующее устройство) на исполнительный орган ИО, и качестве которого используются силовые транзисторы. Действительное значение выходно­го напряжения будет несколько отличаться от установ­ленного значения. Эта разность зависит от коэффициен­та усиления цепи обратной связи (в основном звена У). Поскольку в процессе регулирования происходит сравне­ние выходного и эталонного напряжений, как в приборах для точного измерения напряжения — компенсаторах, стабилизаторы подобного типа иногда называют компен­сационными.

Рисунок 1.