32. Влияние фильтров на внешнею характеристику выпрямителя. Применение активных фильтров.

Как показано на временных диаграммах на выходе выпрямителей получается пульсирующее напряжение. Напряжение такой формы можно представить в виде суммы постоянного и переменного синусоидального напряжения, которое изменяется с частотой, кратной частоте напряжение питающей сети. Чем меньше ампли­туда переменной составляющей выпрямительного напряжения U_m, тем ближе оно по форме к постоянному. для количества оценки формы выпрямленного напряже­ния вводят коэффициент пульсации р: p=U_m/U₀

U_0- постоянная составляющая или среднее значение выпрямленного напряжения.

Для однофазной однополупериодной схемы р=1,57. Это значит что амплитуда переменной составляющей выпрямленного напряжения в 1,57 раза больше постоян­ной составляющей. Частота переменной составляющей равна частоте напряжения сети, так как выпрямленной напряжение имеет одну пульсацию за период. Одно­фазная мостовая схема обеспечивает лучшую форму выпрямленного напряжения. Для нее р=0, 67, а частота переменной составляющей равна удвоенной частоте сети. Трехфазные цепи имеют коэффициент пульсации меньше чем однофазные. Для однотактной схемы р=0,25 и для мостовой р=0,057. Частота переменной со­ставляющей в этих схемах соответственно в 3 и 6 раз больше частоты сети.

Условие работы потребителей питающихся от выпрямителя, зависит от формы выпрямленного напряжения. У некоторых из них из-за повышенных пульсаций сни­жается экономичность, увеличиваются потери, а у многих нарушается режим работы. Для нормальной работы большинства электронных приборов требуется, чтобы коэффициент пульсации был не больше 10^-2 – 10^-6. Ниодна из рассмотренных схем выпрямление не обеспечивает такого коэффициента пульсации. Поэтому боль­шинство выпрямителей работают со сглаживающими фильтрами, которые применяются для уменьшения переменной состоаляющей выпрямленного напряжения. Основной параметр сглаживающего фильтра – коэффициент сглаживания S: S=p₁/p₂.

р₁- коэффициент пульсации схемы без фильтры. р₂- коэффициент пульсации на выходе сглаживающего фильтра.

Чтобы уменьшить коэффициент пульсации на выходе фильтр должен снизить амплитуду переменной составляющей выпрямленного напряжения, не изменяя посто­янной составляющей. Поэтому фильтры строятся на основе реактивных элементов электрической цепи – емкости и индуктивности, сопротивление которых зависит от частоты.

34. Способы и система управления тиристорами в управляемых выпрямителях. Практическое применение.

Управляемый выпрямитель – выпрямители, выходное напряжение которых можно регулировать в процессе выпрямления.

Многие виды нагрузок требуют для своей работы постоянного напряжения, которое можно было бы плавно изменять в некоторых пределах. Применение для этой цели автотрансформаторов на стороне переменного тока и потенциометров или реостатов – на стороне постоянного не экономично. Регулировочная аппаратура громостка, и потери в ней значительно снижают КПД всей установки. Намного выгодней в таких случаях использовать управляемые выпрямители.

Управляемые выпрямители строятся на основе тех же схем, что и неуправляемые, только вместо диодов в них применяются тиристоры. Схема однофазного одно­полупериодного выпрямителя содержит тиристор VS. Тиристор управляется импульсом тока, который вырабатывается блоком управления БУ. БУ состоит из фор­мирователя импульсов и автоматически или вручную изменять запаздывание импульсов по отношению к синусоидальному анодному напряжения тиристора. При отрицательном напряжение на аноде тиристор всегда закрыт. Тиристор выбран таким образом чтобы при отсутствии импульсов тока он не открывался. Тиристор открывается только при положительном полупериоде анодного напряжения в момент прихода на управляющий электрод импульса тока. Если импульс приходит в начале положительного полупериода, то тиристор сразу открывается в момент, когда время равно нулю и весь положительный полупериод через него протекает ток нагрузки. Тиристор закрывается при изменение полярности анодного напряжения в момент wt=П. В течении отрицательного полупериода он закрытии открывается снова в следующий положительный полупериод при подаче импульса тока. Если импульс тока попадает на управляющий электрод тиристора с некоторым запозда­нием. а – угол управления. Тогда тиристор откроется не в начале полупериода, а несколько позже. Ток будет протекать в течении только части полупериода от альфа один до пи. Если альфа будет равно пи, то тиристор вообще не откроется и напряжение на нагрузке будет равно 0. Изменяя угол управления от 0 до пи можно регулировать среднее значение выпрямленного напряжения. По такому же принципу работают более сложные выпрямители.

Если угол управления больше нуля тиристоры работают только в течении части полупериода и среднее значение выпрямленного напряжения становится меньше. Изменяя с помощью тиристорного преобразователя напряжения, можно включить двигатель и плавно регулировать его скорость. Этот метод получил в настоящее время наиболее широкое распространение в автоматизированном электроприводе.