3. Принцип действия однофазного мостового выпрямителя в непрерывном режиме при работе на активную и активно-индуктивную нагрузку

Вентильный мост содержит две группы вентилей – катодную (нечетные вентили) и анодную (четные вентили). В мостовой схеме ток проводят одновременно два вентиля – один из катодной группы и один из анодной.

Как видно из рисунка 1 вентили включаются так, что в первом полупериоде ток протекает через вентили 1 и 3, а во втором полупериоде ток протекает через вентили 2 и 4.

Рисунок 10 – Схема и диаграммы работы однофазного мостового выпрямителя

В данной схеме в каждый момент времени включены и работают попарно два тиристора: VS1 и VS4 в “+” полупериоды и VS2 и VS3 - в “-”. Когда все тиристоры закрыты, то к каждому из них прикладывается половина напряжения питания.

При =a открываются VS1 и VS4 и по нагрузке начинает протекать ток через открывшееся VS1 и VS4. К работавшим ранее VS2 и VS3 прикладывается полное напряжение сети в обратном направлении.

При = , меняет свой знак и поскольку нагрузка активная, то ток становится равным нулю, а к VS1 и VS4 прикладывается обратное напряжение.

При = +a открываются тиристоры VS2 и VS3 и ток по нагрузке начинает протекать в том же направлении. Ток в данной схеме при L=0 имеет прерывистый характер и лишь при a=0 ток будет гранично-непрерывным.

Работа схемы на R-L нагрузку.

R-L нагрузка типична для обмоток электрических аппаратов и обмоток электрических машин или когда на выходе установлен R-C фильтр. Для упрощения расчетов полагают, что ток нагрузки идеально сглажен( ); это правомерно, когда . При выполнении расчетов ошибка незначительна и может не приниматься во внимание.

Рисунок 11 – Диаграммы работы однофазного мостового выпрямителя при работе на RL-нагрузку

Для рассмотрения процессов, протекающих в схеме, выделим 3 участка работы

1 .

_{Рисунок} 12 – Схема замещения при

2.

_{Вся энергия преобразуется в} тепловую на R

Рисунок 13 – Схема замещения при

3 .

Часть на тепловую, часть в сеть

Рисунок 14 – Схема замещения при

Действие ЭДС самоиндукции на 3-м участке приводит к появлению участков отрицательной полярности в кривой выпрямленной ЭДС, а разные знаки e и i свидетельствуют о том, что на этом интервале происходит возврат электрической энергии в сеть. Если к моменту времени = +a энергия, накопленная в индуктивности L, полностью не израсходована, то ток i будет иметь непрерывный характер. При подаче в момент времени = +a открывающих импульсов на тиристоры VS2 и VS3, к которым со стороны сети приложено прямое напряжение, они открываются и через них к работавшим VS1 и VS4 прикладывается обратное напряжение со стороны сети, вследствие чего они закрываются.

4. Принцип действия однофазного несимметрично управляемого выпрямителя

Р исунок 15 – Силовая схема однофазного мостового несимметрично управляемого выпрямителя

Рисунок 16 – Временные диаграммы работы однофазного мостового не-симметрично управляемого выпрямителя

Работа схемы на активную нагрузку аналогична симметрично управляемой схеме.

RL – нагрузка:

1)

Рисунок 17 – Схема замещения при

2)

_{Рисунок} 18 – Схема замещения при

3 )

Рисунок 19 – Схема замещения при

На этом участке выпрямленная ЭДС самоиндукции равно нулю. Энергия, запасённая в индуктивности, полностью преобразуется в тепловую в сопротивлении R. В данной схеме не возможен режим инвертирования, т.е. возврата энергии из цепи постоянного тока в цепь переменного тока. Поэтому схема называется полууправляемой.