5. Трехфазная мостовая схема выпрямления.

• Указать назначение схемы.

• Изобразить принципиальную схему выпрямления.

• Описать работу схемы на активную нагрузку с углом управления =0.

• Перечислить режимы работы схемы.

Ответ

Рассмотрим принцип действия схемы, начиная с момента υ₁ , когда ток проводят тиристоры VS1 и VS6 , а остальные тиристоры выключены. В этом случае к нагрузке приложено линейное напряжение и выпрямленный ток протекает по контуру: обмотка фазы А-тиристор VS1- нагрузка R_d- тиристор VS6 -обмотка фазы В. Этот процесс в схеме продолжается до момента υ₂, т.е. в течение времени, соответствующего π/3, когда потенциал фазы В станет положительнее, чем потенциал фазы С. Начиная с этого момента напряжение U_вс становится положительным, т.е., прямым для тиристора VS2. При подаче в этот момент времени отпирающего импульса на тиристор VS2, он начинает проводить ток, а тиристор VS6 выключается, в результате в проводящем состоянии окажутся тиристоры VS1 иVS2 , а остальные тиристоры будут выключены. В момент υ₃ подается отпирающий импульс на тиристор VS3 и он включается, а тиристор VS1 оказывается в выключенном состоянии, т.к. потенциал фазы В становится выше потенциала фазы А. Далее через интервалы времени равные π/3 , происходит коммутация следующих пар тиристоров: VS2-VS4; VS3-VS5; VS4-VS6; VS5-VS1. Таким образом в течение периода имеются 6 коммутаций через π/3 каждая, причем 3 из них происходят в катодной группе тиристоров VS1, VS3, VS5 ( имеющих объединенные катоды) и три в анодной группе тиристоров VS4, VS6, VS2 (имеющих объединенные аноды). Следует отметить, что нумеризация тиристоров носит на случайный характер, а соответствует порядку их вступления в работу при условии соблюдения фазировки трансформатора. Поочередная работа различных пар тиристоров в схеме приводит к появлению на сопротивлении выпрямленного напряжения, состоящего из частей линейных напряжений вторичных обмоток трансформатора. Видно, что момент коммутации совпадает с моментами прохождения через нуль линейных напряжений. Длительность равна 2π/3 , остальное время к тиристору приложено обратное напряжение, состоящее из частей соответствующих линейных напряжений.

Работа схемы на с углом управления =0

В трехфазной мостовой схеме на тиристоры управляющие импульсы поступают с задержкой на угол относительно нулей линейных напряжений. В результате задержки моментов коммутации тиристоров на угол среднее значение выпрямленного напряжения снижается. До тех пор, пока кривая мгновенных значений выпрямленного напряжения остается выше нуля (от 0 до π/3), выпрямленный ток будет непрерывным вне зависимости от характера нагрузки. Угол = π/3 соответствует для активной нагрузки гранично-непрерывному режиму. При углах > π/3 и активной нагрузке в напряжении и токе появляются интервалы с нулевым значением, т.е. наступает режим с прерывистым выпрямленным током. При активно-индуктивной нагрузке и углах > π/3, если накопленной в индуктивности энергии окажется достаточно, чтобы обеспечить протекание тока до очередной коммутации тиристора, то будет режим работы с непрерывным током. Когда угол = π/2 среднее значение выпрямленного напряжения равно нулю.

6. Укажите назначение инвертора ведомого сетью. Изобразите электрическую принципиальную схему однофазного однополупериодного инвертора. Опишите принцип действия схемы в выпрямительном и инверторном режиме. Изобразите выходные диаграммы.

Инвертированием называется процесс преобразова­ния электрической энергии постоянного тока в перемен­ный. Термин «инвертирование» происходит от латинского слова inversio — переворачивание, перестановка. Впер­вые этот термин в преобразовательной технике был при­менен для обозначения процесса, обратного выпрямле­нию, при котором поток энергии изменяет свое направле­ние на обратное и поступает от источника постоянного тока в сеть переменного тока. Такой режим был назван и противоположность выпрямительному режиму инверторным, а преобразователь, осуществляющий процесс передачи энергии от источника постоянного тока в сеть переменного тока, — инвертором. Поскольку электриче­ские параметры преобразователя на стороне переменно­го тока в этом случае полностью определяются параме­трами сети, то такой инвертор называют зависимым или ведомым сетью. Исторически термин «инвертор» в пре­образовательной технике .распространился на все виды статических преобразователей электрической энергии постояного тока в переменный.

Принцип действия инвертора, ведомого сетью, рассмотрим на примере простейшей схемы. Допустим, что элементы схемы идеальные, а внутренние сопротивления аккумуляторной батареи АБ равно нулю.