Принцип регулирования выпрямленного напряжения.

Эквивалентная схема замещения силовых цепей управляемого выпрямителя, исследуемого в лабораторной работе 2, приведена на рис. 2.1,а.

Как и в случае лабораторной работы 1 – это мостовой выпрямитель однофазного тока, работающий на активно-индуктивную нагрузку. Отличие заключается в том, что вентильный комплект выполнен не на диодах, а на тиристорах Т ₁… Т ₄.

Тиристоры попарно вступают в работу в моменты подачи на их управляющие электроды отпирающих импульсов. Отпирающие импульсы поступают с запаздыванием на некоторый угол регулирования α относительно точек естественного включения. В нашем случае эти точки совпадают с моментами перехода через нуль ЭДС питающей сети е ₂, т.е. с моментами 0, π, 2π, 3π …на рис. 2.1,б.

Работающая пара тиристоров подключает соответствующий участок питающей ЭДС к выходным зажимам выпрямителя. В результате на них формируется кривая выходного напряжения, приведенная на рис. 2.1,в. Следует заметить, что при идеальной питающей сети и отсутствии потерь в тиристорах сформированное таким образом выходное напряжение есть ни что иное, как внутренняя ЭДС выпрямителя e _dα.

Рис. 2.1. Эквивалентная схема силовых цепей (а) и временные диаграммы (б) управляемого выпрямителя однофазного тока

Характер электромагнитных процессов в схеме, а, следовательно, и условия работы тиристоров в ней в определяющей мере зависят от двух параметров:

1) – величины угла регулирования α и

2) – величины индуктивности L_d, точнее говоря от соотношения X_d / R_d.

В зависимость от конкретного сочетания этих параметров выпрямитель может работать в режиме непрерывного, предельно-непрерывного и прерывистого тока нагрузки.

В случае непрерывного тока нагрузки (рис. 2.1,г) время работы одной пары тиристоров составляет половину периода повторения ЭДС питающей сети, т.е. λ = π. Среднее значение внутренней ЭДС при этом

(2.1)

где E ₂ – действующее значение питающей ЭДС;

E_do – среднее значение внутренней ЭДС при угле регулирования α = 0:

(2.2)

В режиме прерывистого тока нагрузки (рис. 2.2) время работы отдельной пары тиристоров меньше половины периода повторения ЭДС питающей сети, т.е. λ < π. Среднее значение внутренней ЭДС в этих условиях определяется как

(2.3)

где λ – длительность протекания анодного тока работающей пары тиристоров, формально способная изменяться в пределах 0 ≤ λ < π.

Рис. 2.2 Рис. 2.3

Режим предельно-непрерывного тока нагрузки (рис. 3.3) является граничным между двумя рассмотренными выше режимами. В этом случае также выполняется равенство λ = π, однако значения тока на границах интервалов повторения при этом равны нулю.

Условием перехода управляемого выпрямителя в режим работы с предельно-непрерывным током нагрузки является выполнение равенства.

(2.4)

Анализ выражения (2.4) показывает, что при увеличении реактивности контура нагрузки X _d/ R _d увеличивается и угол регулирования α_гр, при превышении которого наступает режим прерывистых токов.

Следует заметить, что на практике режим непрерывного тока является наиболее предпочтительным, поскольку в этом случае обеспечивается наилучшее соотношение между величиной среднего значения тока и его пульсацией. В пределе при X _d/ R _d → ∞ ток нагрузки не будет содержать переменной составляющей, т.е. будет идеально сглаженным.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 76; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!