Работа №11 исследование двухпульсовой нулевой схемы выпрямления

11.1 Цель работы

1. Ознакомление с теорией работы двухпульсового выпрямителя на активную и активно-индуктивную нагрузку с регулированием напря­жения и без него.

2. Экспериментальная проверка основных соотношений между то­ками и напряжениями, действующими в трансформаторе и на вентилях (тиристорах) изучаемой схемы.

11.2 Краткие сведения из теории

11.2.1 Работа неуправляемого выпрямителя на активную нагрузку

Двухпульсовая нулевая схема выпрямления (рисунок 11.1) является простейшей схемой, широко распространенной в практике. В данной схеме вторичная обмотка трансформатора имеет три вывода. К двум крайним "а" и "в" подключаются тиристоры V1 и V2. Нагрузка включена между точкой соединения их катодов К и средней точкой вторичной обмотки 0 трансформатора. Напряжения вторичных обмоток трансформатора сдви­нуто относительно друг друга на 180°.

Рисунок 11.1 – Двухпульсовая нулевая схема выпрямления

Так как оба тиристора V1 и V2 включены в две противоположные фазы вторичной обмотки трансфор­матора, то подаваемое в цепи этих тиристоров напряжение и в любой момент времени противоположно по знаку. В дальнейшем будем считать, что при работе неуправляемого выпрямителя в момент 0 тиристор V1 открыт управляющим импульсом , а в момент  открыт тиристор V2 импульсом .

В нагрузочную цепь выпрямителя кроме активного сопротивления введено еще и индуктивное сопротивление (катодный реактор). Так как тиристоры проводят ток лишь при положительных напряжениях на аноде, то ток нагрузки поочередно проходит через тиристор V1 в промежутке от 0 до , а в промежутке от  до 2 - через V2 (рисунок 11.2.).

Следовательно, ток равен сумме токов тиристоров

. (11.1)

Из-за незначительных потерь напряжения в тиристорах можно представить их как ключ, который подключает к нагрузке поочередно фазы и фазы . Поэтому кривая выпрямленного напряже­ния будет описываться положительными полуволнами синусоиды на­пряжения вторичной обмотки

, при 0. (11.2)

Форма токов тиристоров и зависит от характера нагруз­ки. Если (нагрузка чисто активная), то ток повторяет фор­му напряжения , т.е. состоит из непрерывного ряда положитель­ных полуволн синусоиды (см. рисунок 11.2,а).

Ток фазы "оа" формируется током , а фазы "ов" током . Линейная диаграмма тока фазы "оа" представлена на рисунке 11.2.

Ток в первичной обмотке формируется поочередной работой фаз оа (V1) и ов (V2) и имеет синусоидальную форму (рисунок 11.2, а).

Обратное напряжение, прикладываемое к V1, например, в нерабочий период от  до 2, равно удвоенному значению напряжения вто­ричной обмотки

.

Действительно, точка "а" непосредственно подводится к аноду V1,а точка "в" через работающий V2 - к катоду V1.

Основные соотношения между электрическими параметрами двухпульсовой нулевой схемы при работе на активную нагрузку приведены в таблице 5.1 приложения 5.

Рисунок 11.2 – Линейные диаграммы напряжения вторичной обмот­ки транс­форматора, выпрямленного напряжения и тока , то­ков вторичной и первичной обмоток, тока i_v и обратного напряжения вентиля двухпульсовой нулевой схемы при работе на активную нагрузку (а) и нагрузку, содержащую (б).