Трьохфазна вентильна схема (схема Ларіонова)

Вентилі 1, 3, 5 утворюють катодну, а вентилі 2, 4, 6 – анодну групи (рис. 4.2). З катодної групи струм пропускає той вентиль, до анода якого підводиться більша позитивна напруга.

* Слід зазначити, що нумерація вентилів в даній схемі має не випадковий характер, а відповідає порядку їх вступу до роботи за умови дотримання фазування трансформатора (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 – Трьохфазна двотактна вентильна схема*

 У будь-якому проміжку часу мають бути включені два вентилі – один з катодної, а інший з анодної групи. Почергова робота різних пар вентилів в схемі приводить до появи на опорі випрямленої напруги, що складається з частин лінійної напруги вторинних обмоток трансформатора (вісь 2 на рис. 4.3). З (рис. 4.3 (осі 1 і 2)) видно, що моменти комутації збігаються з моментами проходження через нуль лінійної напруги (коли рівні дві фазні напруги).

У проміжку (0–01) найбільше позитивне значення має напругу , що подається до анода вентиля 1, а найбільше негативне значення – напруга , що підводиться до катода вентиля 6. Отже, в цьому проміжку одночасно включені вентилі 1 і 6. Через вентиль 1 позитивна напруга підводиться до нижнього затиску опору , а через вентиль 6 негативна напруга підводиться до верхнього затиску опору . Тому випрямлена напруга

.

Рисунок 4.3 – Криві струмів і напруги при

 У крапці 01 напруга , тому з анодної групи включається вентиль 2. Оскільки правіше крапки 01 напруга має найбільше негативне значення, вентиль 6 вимикається. У проміжку (01–02) одночасно ввімкнені вентилі 1 і 2 і випрямлена напруга .

Очевидно, що амплітуда випрямленої напруги:

.

До кожного закритого вентиля прикладена лінійна напруга, тому амплітуда зворотної напруги:

.

Число пульсацій випрямленої напруги .

Постійна складова випрямленої напруги (середнє значення) обчислюється для інтервалу повторюваності випрямленої напруги, рівної :

де – значення фазної напруги вторинних обмоток діючого трансформатора.

Значення струму вторинної діючої обмотки,:

Значення струму первинної діючої обмотки:
Максимальне значення струму вентиля:
Середнє значення струму вентиля:
Значення струму діючої вентиля:

Хай кут управління . У трифазній мостовій схемі на керованих вентилях, відмикаючи імпульси, поступають із затримкою на кут відносно нулів лінійної напруги або моментів пересічення синусоїд фазної напруги.

В результаті затримки моментів комутації тиристорів на кут середнє значення випрямленої напруги, утвореної з відповідних частин лінійної напруги, знижується. До тих пір, поки крива миттєвих значень випрямленої напруги залишається вищою за нуль, що відповідає діапазону зміни кута управління , випрямлений струм буде безперервним незалежно від характеру навантаження. Тому при кутах середнє значення випрямленої напруги для активного і активно-індуктивного навантаження буде рівне.

При кутах і активному навантаженні в напрузі і струмі з'являються інтервали з нульовим значенням, тобто настає режим роботи з переривистим випрямленим струмом.

Середнє значення випрямленої напруги для цього випадку може бути виражене таким чином:

де

 Зауваження. У режимі з переривистим струмом для забезпечення роботи даної схеми, а також для її первинного запуску, на вентилі схеми слід подавати здвоєні відмикаючи імпульси з інтервалом або разові, але з тривалістю, більшою, ніж . Це пояснюється тим, що для утворення замкнутого ланцюга протікання струму id необхідно забезпечити одночасне ввімкнення вентиля анодної групи і вентиля катодної групи.

При зміні кута от 0 до регулювальна характеристика для активного і активно-індуктивного навантаження описується формулою:

.

При активно-індуктивному навантаженні і кутах , якщо або відношення таке, що забезпечується режим безперервного струму середнє значення випрямленої напруги також визначається за формулою: .

У трифазній мостовій схемі до навантаження підключена напруга:

,

де , а кут природного ввімкнення вентилів при становить .

Струм через навантаження визначається диференціальним рівнянням:

Загальний інтеграл вирішення рівняння:

де _;

кут навантаження; - постійна часу ланцюга навантаження; – постійна інтеграції, визначувана у кожному конкретному випадку з початкових умов.

Для визначення струму в будь-якому інтервалі часу зручно скористатися різницевими рівняннями.

У загальному випадку до навантаження може бути підключена напруга з проти- Е.Р.С.

,

де – проти-Е.Р.С. наприклад, акумуляторна батарея або якір двигуна постійного струму.