-
Выпрямители. Классификация и принцип работы различных выпрямителей. Принцип построения и работы управляемых выпрямителей.
Выпрямители делятся на выпрямители тока и выпрямители напряжения.
В выпрямителях тока ток на выходе протекает в одном направлении, а мгновенные значения напряжения на выходе могут менять полярность. В
качестве вентилей в них применяют диоды и тиристоры.
В выпрямителях напряжения напряжение на выходе не меняет полярность, а ток на выходе может менять направление. В качестве вентилей в них применяют диоды и транзисторы или запираемые тиристоры.В настоящее время основное применение имеют выпрямители тока.
Выпрямители тока классифицируются по ряду признаков (рис. 1).
1. По числу фаз выпрямители делятся:
а) на однофазные, которые питаются от однофазной сети;
б) на многофазные, которые питаются от многофазной сети.
2. По числу выпрямляемых полуволн выпрямители делятся:
а) на однополупериодные;
б) на двухполупериодные.
3. По построению схем выпрямители делятся на следующие:
а) нулевые (однотактные, в которых ток по вторичной обмотке трансформаторов протекает в одном направлении);
б) мостовые (двухтактные, в которых ток по вторичной обмотке трансформаторов протекает в двух направлениях). В мостовой схеме трансформатор может отсутствовать.
4. По мощности выпрямители делятся на следующие:
а) малой мощности (до сотен ватт);
б) средней мощности (до десятков киловатт);
в) большой мощности (сотни и тысячи киловатт).
5. По возможностям управления выпрямители делятся:
а) на неуправляемые, выполненные на диодах;
б) на управляемые, выполненные на тиристорах.
Однофазные управляемые выпрямители выполняются по схеме с нулевым выводом трансформатора (одноплечевые) и по мостовой схеме (двухплечевые). Принцип действия и характеристики однофазных управляемых выпрямителей рассмотрим на примере схемы с нулевым выводом трансформатора
Рассмотрим работу управляемого выпрямителя на активно- индуктивную нагрузку с противо эдс. Временные диаграммы напряжений и токов, приведенные на (рис.4.12, а-е), поясняют работу схемы
В момент времени α от системы управления (СУ) выпрямителя поступает импульс на управляющий электрод тиристора VS1. В результате отпирания тиристор VS1 подключает нагрузку на напряжение вторичной обмотки трансформатора. На нагрузке на интервале α - π формируется напряжение uн (затемненная область на рис. 4.22, б), представляющее собой участок кривой напряжения u 2-1.Через нагрузку и тиристор VS1 протекает один и тот же ток. При переходе напряжения питания через нуль θ= π ток тиристора VS1 продолжает протекать вследствие того, что в нагрузке включена индуктивность. В кривой выходного напряжения uн создаются отрицательные участки.
Очередной отпирающий импульс подается на тиристор VS2. Отпирание этого тиристора приводит к запиранию VS1. При этом к нагрузке прикладывается положительное напряжения той же формы, что и на интервале проводимости тиристора VS1. На интервале проводимости тиристора VS2, сумма напряжений вторичных обмоток трансформатора подключаются к тиристору VS1, вследствие чего, с момента отпирания тиристора VS2, на тиристоре VS11 действует обратное напряжение (рис.4.12, е). В последующем процессы в схеме следуют аналогично, рассмотренным выше. Токи тиристоров показаны на рис. 4.12, г, д, а ток нагрузки - на рис. 4.12, в. Потребляемый из сети ток i1 показан на рис. 4.12, а.