Выпрямители. Классификация и принцип работы различных выпрямителей. Принцип построения и работы управляемых выпрямителей.

Выпрямители делятся на выпрямители тока и выпрямители напряжения.

В выпрямителях тока ток на выходе протекает в одном направлении, а мгновенные значения напряжения на выходе могут менять полярность. В

качестве вентилей в них применяют диоды и тиристоры.

В выпрямителях напряжения напряжение на выходе не меняет полярность, а ток на выходе может менять направление. В качестве вентилей в них применяют диоды и транзисторы или запираемые тиристоры.В настоящее время основное применение имеют выпрямители тока.

Выпрямители тока классифицируются по ряду признаков (рис. 1).

1. По числу фаз выпрямители делятся:

а) на однофазные, которые питаются от однофазной сети;

б) на многофазные, которые питаются от многофазной сети.

2. По числу выпрямляемых полуволн выпрямители делятся:

а) на однополупериодные;

б) на двухполупериодные.

3. По построению схем выпрямители делятся на следующие:

а) нулевые (однотактные, в которых ток по вторичной обмотке трансформаторов протекает в одном направлении);

б) мостовые (двухтактные, в которых ток по вторичной обмотке трансформаторов протекает в двух направлениях). В мостовой схеме трансформатор может отсутствовать.

4. По мощности выпрямители делятся на следующие:

а) малой мощности (до сотен ватт);

б) средней мощности (до десятков киловатт);

в) большой мощности (сотни и тысячи киловатт).

5. По возможностям управления выпрямители делятся:

а) на неуправляемые, выполненные на диодах;

б) на управляемые, выполненные на тиристорах.

Однофазные управляемые выпрямители выполняются по схеме с нулевым выводом трансформатора (одноплечевые) и по мостовой схеме (двухплечевые). Принцип действия и характеристики однофазных управляемых выпрямителей рассмотрим на примере схемы с нулевым выводом трансформатора

Рассмотрим работу управляемого выпрямителя на активно- индуктивную нагрузку с противо эдс. Временные диаграммы напряжений и токов, приведенные на (рис.4.12, а-е), поясняют работу схемы

В момент времени α от системы управления (СУ) выпрямителя поступает импульс на управляющий электрод тиристора VS1. В результате отпирания тиристор VS1 подключает нагрузку на напряжение вторичной обмотки трансформатора. На нагрузке на интервале α - π формируется напряжение u_н (затемненная область на рис. 4.22, б), представляющее собой участок кривой напряжения u _2-1. Через нагрузку и тиристор VS1 протекает один и тот же ток. При переходе напряжения питания через нуль θ= π ток тиристора VS1 продолжает протекать вследствие того, что в нагрузке включена индуктивность. В кривой выходного напряжения uн создаются отрицательные участки.

Очередной отпирающий импульс подается на тиристор VS2. Отпирание этого тиристора приводит к запиранию VS1. При этом к нагрузке прикладывается положительное напряжения той же формы, что и на интервале проводимости тиристора VS1. На интервале проводимости тиристора VS2, сумма напряжений вторичных обмоток трансформатора подключаются к тиристору VS1, вследствие чего, с момента отпирания тиристора VS2, на тиристоре VS1₁ действует обратное напряжение (рис.4.12, е). В последующем процессы в схеме следуют аналогично, рассмотренным выше. Токи тиристоров показаны на рис. 4.12, г, д, а ток нагрузки - на рис. 4.12, в. Потребляемый из сети ток i₁ показан на рис. 4.12, а.

Дата добавления: 2015-08-10