6.4 Однофазная однополупериодная схема выпрямителя на тиристоре
Рисунок 6.4 – Однофазная однополупериодная схема управляемого выпрямителя на тиристоре
При подаче питания сети управляемый выпрямитель начинает функционировать. Переменный ток проходит по первичной обмотке трансформатора и в сердечнике создаёт переменный магнитный поток, под действием которого в первичной обмотке возникает ЭДС самоиндукции, во вторичной обмотке ЭДС взаимоиндукции. ЭДС самоиндукции противодействует возрастанию тока сети питания. Тиристор закрыт, ток к нагрузке не проходит. Под действием ЭДС взаимоиндукции возникает ток в схеме управления. Ток проходит через дроссель и резистор R1. Магнитное поле дросселя увеличивается до тех пор, пока сердечник дросселя не зайдёт в насыщение. Проходит некоторое время (время задержки включения). Ток подаётся на управляющий электрод тиристора с запаздыванием.
Сопротивление тиристора резко уменьшается. Выпрямленный ток начинает проходить через нагрузку. При изменении индуктивности изменяется время включения тиристора, что приводит к изменению среднего значения выпрямленного тока. На нагрузке возникает напряжение постоянного тока.
6.5 Трёхфазный управляемый выпрямитель
Рисунок 6.5 – Трёхфазная схема выпрямителя на тиристорах
Схема управления обеспечивает подачу импульсов для включения тиристоров в определённые моменты времени.
При подключении к сети питания выпрямитель начинает функционировать. Переменные токи, сдвинутые по фазе на 120 градусов с частотой 50 Гц, проходят по первичной обмотке трансформатора и создают в сердечнике трансформатора переменные магнитные потоки, под действием которых возникает ЭДС самоиндукции в первичных обмотках трансформатора и ЭДС взаимоиндукции во вторичных обмотках трансформатора. ЭДС самоиндукции противодействует току из сети питания. Так как цепь вторичной обмотки замкнута, возникают токи во вторичных обмотках. В работу включается тот из тиристоров, у которого на аноде положительный наибольший потенциал, остальные тиристоры закрыты и в работе не участвуют. Тиристоры работают поочерёдно в течение одной трети периода.
При появлении положительного потенциала на аноде тиристора включение его происходит с некоторым запаздыванием, как только приходит импульс включения данного тиристора. Это даёт возможность регулировать среднее значение тока, проходящего через нагрузку. При запаздывании включения (α<30º) ток через нагрузку носит непрерывный характер. При запаздывании включения (α>30º) тиристор закрывается при прохождении фазного напряжения через нуль, а очередной тиристор не включается, так как импульс управления ещё не подан. Ток через нагрузку носит прерывистый характер. Для обеспечения непрерывности тока применяют индуктивную нагрузку и коммутационный диод (VD).
6.6 Трёхфазный мостовой управляемый выпрямитель
Рисунок 6.6 – Трёхфазная мостовая схема выпрямителя на тиристорах
Схема управления обеспечивает подачу импульсов для включения тиристоров в определённые моменты времени.
При подключении к сети питания выпрямитель начинает функционировать. Переменные токи, сдвинутые по фазе на 120 градусов с частотой 50 Гц, проходят по первичной обмотке трансформатора и создают в сердечнике трансформатора переменные магнитные потоки, под действием которых возникает ЭДС самоиндукции в первичных обмотках трансформатора и ЭДС взаимоиндукции во вторичных обмотках трансформатора. ЭДС самоиндукции противодействует току из сети питания. Так как цепь вторичной обмотки замкнута, возникают токи во вторичных обмотках. В работу включается один из тиристоров анодной группы, у которого на аноде положительный наибольший потенциал. Остальные тиристоры анодной группы закрыты и в работе не участвуют. Ток также протекает через один тиристор катодной группы, у которого на катоде отрицательный наибольший потенциал. Одновременно ток протекает через два тиристора. Тиристоры работают поочерёдно в течение одной шестой периода.
При появлении положительного потенциала на аноде тиристора анодной группы включение его происходит с некоторым запаздыванием, как только приходит импульс включения данного тиристора. Одновременно при появлении отрицательного потенциала на катоде тиристора катодной группы включение его происходит с некоторым запаздыванием, как только приходит импульс включения данного тиристора. Это даёт возможность регулировать среднее значение тока, проходящего через нагрузку. Схема управления обеспечивает синхронную подачу импульсов управления к тиристору анодной группы и тиристору катодной группы.
При углах регулирования α<60º ток через нагрузку непрерывен, при α>60º ток имеет прерывистый характер. Для обеспечения непрерывности тока в нагрузке применяют индуктивную нагрузку. Коммутационный диод VD уменьшает пульсации выпрямленного напряжения и уменьшает реактивную мощность, потребляемую схемой из сети переменного тока.