1.2.2. Двухфазные схемы выпрямления с активно-индуктивной нагрузкой

В двухфазной нулевой схеме выпрямления (рис.1.1, а) двухфазное напряжение с выведенной нулевой точкой получается с помощью трансформатора Тр, и присутствуют вентили только катодной группы (возможно наличие вентилей только анодной группы). В качестве вентилей показаны тиристоры (управляемые диоды), которые при нулевом угле управления ведут себя как неуправляемые диоды, то есть схема с тиристорами является более общей схемой преобразователя.

Нагрузка представлена включенными последовательно активным сопротивлением R_d и индуктивностью L_d. Далее будем использовать понятие индуктивного сопротивления X_L=L_d, где  - частота питающей сети, что позволяет рассматривать временные диаграммы, описывающие работу схем выпрямления, не в функции времени, а в функции электрического угла =t.

Полагая значение сопротивления X_L равным нулю, приходим к чисто активной нагрузке выпрямителя.

Рис.1.1. Двухфазные схемы выпрямления: а - нулевая СВ, б - мостовая СВ

В мостовой схеме выпрямления трансформатор согласует сетевое напряжение U₁ и входное напряжение выпрямителя U_ф и может отсутствовать, если эти напряжения равны. В мостовой схеме вентили могут открываться только попарно V₁ , V₃ или V₂, V₄. Работа мостовой и нулевой схем отличается только напряжением вентилей и формой токов во вторичных обмотках трансформатора. Формы выходного напряжения u_d тока нагрузки i_d и токов вентилей i_V совпадают.

На рис.1.2 приведены временные диаграммы работы нулевой двухфазной управляемой схемы выпрямления X_d при угле управления эл.град. и отношении . Ток i_d прерывистый, но из-за индуктивного сопротивления нагрузки запирание тиристоров задерживается на угол , а в напряжении u_d появляются отрицательные участки.

Рис. 1.2. Временные диаграммы управляемой нулевой двухфазной схемы выпрямления при угле управления эл.град.

1.2.3. Двухфазные схемы выпрямления

с активно-емкостной нагрузкой

В управляемых выпрямителях с активно-емкостной нагрузкой возникают проблемы с правильным открыванием тиристоров, поэтому активно-емкостная нагрузка характерна только для неуправляемых выпрямителей, в которых в качестве вентилей используются диоды.

К выходу выпрямителя (рис. 1.3) параллельно подключены сопротивление нагрузки R_H и емкость фильтра С_Ф. Активно-емкостная нагрузка применяется преимущественно в маломощных выпрямителях. Для маломощных трансформаторов активное сопротивление обмоток оказывается существенно больше индуктивного, поэтому в схеме выпрямления учтено активное сопротивление фазы R_Ф.

Особенностью работы выпрямителя с активно-емкостной нагрузкой является то, что соответствующий диод открывается, если переменное напряжение на входе выпрямителя становится больше, чем напряжение на конденсаторе фильтра, а закрывается, когда переменное напряжение становится меньше напряжения на конденсаторе фильтра. Поэтому время открытого состояния диодов зависит от величины емкости фильтра, сопротивления нагрузки и сопротивления фазы.

Рис.1.3. Двухфазные схемы выпрямления при активно-емкостной нагрузке:

а - нулевая СВ; б - мостовая СВ