Описание лабораторной установки.

При проведении работы используется стенд «Однофазный регулируемый выпрямитель на тиристорах » и осциллограф.

Стенд содержит двухполупериодную схему выпрямителя на тиристорах с выводом нулевой точки трансформатора, схему управления тиристорами, цепи изменения нагрузки, контрольные приборы и клеммы для подключения осциллографа (см. схему).

В качестве выпрямительных элементов используются управляемые тиристоры VS1 и VS2. Катоды тиристоров объединены в одну точку и соединены с нагрузкой, а аноды присоединены к концам вторичных обмоток III и III^’ силового трансформатора Т с выведенной средней точкой. Относительно ее с этих обмоток снимается два противофазных напряжения.

Вспомните, что когда через одну из вторичных обмоток трансформатора проходит положительная полуволна синусоидального напряжения, потенциал анода одного из тиристоров (допустим VS1) выше по отношению к потенциалу катода и, следовательно, тиристор VS1 может пропустить ток через нагрузку выпрямителя при приходе управляющего напряжения. Тиристор VS2 в этот полупериод заперт, так как в этот момент потенциал на катоде выше потенциала анода. В другой полупериод полярность напряжения на обмотках трансформатора изменится на противоположную и тиристор VS1 закроется, а тиристор VS2 откроется.

Подавая на управляющий электрод тиристора импульс с некоторой задержкой, можно регулировать среднее значение тока и напряжения в цепи нагрузки. Нагрузка выпрямителя подключена между собой общей точкой катодов тиристоров и средней точкой трансформатора.

В работе исследуется выпрямитель с двумя видами нагрузок: активной – резистор активно-индуктивной – индуктивность и резистор . Изменение вида нагрузки осуществляется тумблером S1.

Величина среднего значения выпрямленного напряжения и тока контролируется измерительными приборами PV и PA. Контрольные гнезда служат для снятия осциллограмм в характерных точках выпрямителя.

Схема управления тиристорами (рис. 4.) состоит из статического фазовращателя ; ограничительных диодов VD1, VD2, VD3, VD4; усилителей-формирователей на транзисторах VT1, VT2; дифференцирующих цепей (R5, C4, R6, C5).

Статический фазовращатель представляет собой мостовую схему, двумя плечами которой являются обмотки IV и V трансформатора , а два других состоят из активного сопротивления и емкости С1 . При изменении величины сопротивления напряжение с обмоток IV и V изменится по фазе. На входы усилителей –формирователей VT1 и VT2, которые работают в режиме насыщения, поочередно приходит отрицательная полуволна синусоидального напряжения от фазовращателя. Положительная полуволна ограничивается диодами VD1 и VD2.

С выхода транзисторов, после дифференцирования, положительные импульсы напряжения подаются на управляющие электроды тиристоров VS1 и VS2. Отрицательные импульсы шунтируются диодами ограничителями VS1, VS2.

Важно помнить, что напряжения управления тиристорами должно отставать по фазе от анодного напряжения. В этом случае тиристор будет закрыт с момента подачи положительного анодного напряжения до подачи управляющего напряжения. Запаздывание открывание тиристора определяется углом регулирования , который в общем случае определяется по формуле

.

Рис. 4. Схема однофазного регулируемого выпрямителя на тиристорах.

Зависимость среднего значения напряжения в цепи нагрузки от угла регулирования является регулировочной характеристикой выпрямителя.