23. Несимметричная схема двухполупериодного выпрямителя.

Если в мостовой схеме (рис. 3.9, б) два тиристора заменить на диоды, то получится несимметричная или «полууправляемая» мостовая схема, которая работает так же, как и двухполупериодная схема выпрямления с нулевым диодом. Полууправляемая схема отличается меньшими затратами на вентили и систему управления, хорошим сглаживанием выпрямленного тока, улучшенным коэффициентом мощности.

Существуют два варианта несимметричного мостового выпрямителя. В одном из них тиристорами являются V1 и V3, а диодами V2 и V4, которые вместе выполняют роль нулевых диодов. В другом варианте в качестве вентилей V1 и V2, имеющих общий катодный потенциал, используются тиристоры V1 и V2. Поэтому система управления в этом случае может быть весьма простой. К числу достоинств этого варианта относится также неизменная длительность протекания тока через вентили, равная  при любом , в то время как при первом варианте эта длительность для тиристоров равна  – , а для диодов –  – , что заставляет увеличить расчетную мощность последних. Однако при большой индуктивности нагрузки схема может работать нестабильно, если нагрузка не шунтирована добавочно нулевым диодом.

24. Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом.

3ф схема выпрямления с выводом нулевой точки применяется довольно редко, так как тр-ор в ней исполь плохо, и вентили должны выбираться на относительно высокое обратное U. Но т.к трехфазная мостовая схема, получившая преимущественное применение, состоит из двух послед-но вкл трехфазных нулевых схем, то необходимо рассмотреть принцип действия этой схемы. В схему выпрямителя с нулевым выводом (рис. 3.22, а) входит трансформатор с вторичными обмотками, соединенными в звезду. Первичные обмотки соединяются в звезду или треугольник. Выводы вторичных обмоток связаны с анодами трех вентилей. Нагрузка подключается к общей точке соединения катодов вентилей и нулевому выводу вторичных обмоток. Принцип действия схемы рассмотрим с помощью временных диаграмм (рис. 3.22, 6-ж) при чисто активной нагрузке.

В силу того, что нагрузка подключена к нулевому выводу вторичных обмоток тр-ра и общей точке соединения катодов вентилей, последние способны проводить I только при «+» полярности вторичных U. При этом в открытом сост-и может находиться только вентиль, вкл в ту фазу, U которой выше, чем у 2-х др. Каждый из непроводящих вентилей заперт обратным U, равным разности U его фазы и фазы проводящего вентиля. На интервале ₁– ₂ открыт вентиль V1, на интервале ₂ – ₃ вентиль V2, на интервале ₃ – ₄ – вентиль V3, на интервале ₄ – ₅ – вновь вентиль V1 и т.д. Т.о, интервал проводимости каждого вентиля составляет 2/3. В результате на нагрузке дейст однополярное пульсирующее напряжение u_d. При чисто активной нагрузке кривая ее тока i_d =U_d /R имеет ту же форму, что и напряжение u_d (рис. 3.22, в). Необходимо отметить, что 3ф выпрямитель с нулевым диодом иногда называется трехпульсной схемой (р = 3).Среднее значение выпрямленного напряжения (пл-дь заштрих участка): (3.52) где U₂ – действующее значение фазного U на вторичной обмотке тр-ра. Средний ток вентилей I_V связан со средним значением тока нагрузки I_d соотношением I_V = I_d / 3 (3.53) На рис. 3.22, ж построена кривая обратного напряжения на вентиле V1, Обратное U представляет разность м/у потенциалами анода и катода. Изменение потенциала анода вентиля V1 определяется фазным напряжением u_a, а катода – фазным напряжением u_b при проводящем вентиле V2 или фазным напряжением u_c, при открытом вентиле V3. Напряжение U_RRM, по существу, состоит из участков кривых линейных напряжений u_ab и u_ca , в связи с чем необходимое для выбора вентиля max обратное U равно амплитуде линейного вторичного U: (3.54) Токи вторичных обмоток тр-ра i_2a , i_2b, i_2c определяются соответствующими токами вентилей. Кривые анодных токов (рис. 3.22,г – е) содержат постоянную составляющую, равную I_d /3, которая протекает и ч/з вторичные обмотки тр-ра, создавая в каждом из трех стержней магнитопровода поток вынужденного подмагничивания тр-ра одного направления. В случае применения управляемого выпрямителя переменное U например u_a определяет кривую выпрямленного U лишь с момента  = когда на вентиль V1 подается импульс управления. Будем считать, что индуктивность сглаживающего реактора L_d достаточно велика и поэтому выпрямленный ток непрерывен и имеет постоянное значение L_d. В этом случае временные диаграммы при  = 0 и   0 имеют вид, представленный на рис. 3.26, а, б. Кривая выпрямленного тока i_d =I_d состоит из импульсов прямого I трех вентилей i_V1 , i_V2 , i_V3 .Коммутация тока происходит с вентиля V1 на V2 и с V2 на V3 при  = 0 в моменты времени  = 0; 2/3; 4/3 , а для случая   0 в моменты  = ; 2/3+; 4/3+. Поэтому токи вентилей при идеальном сглаживании независимо от угла  имеют прямоугольную форму и длительность _= 2/3.