ivanov-ciganov2 (558065), страница 31
Текст из файла (страница 31)
с., возникающей на дросселе фильтра, тиристор все время а7 открыт. Среднее напряжение на нагрузке к этом случае будет рав- А 'д7 но Е гп, как в однофазной схеме при а =- О. В схеме рнс. 7.8, в диоды Д, н Дт 33 гг выполняют роль обратного диода, а7 поэтому в ней тиристоры разгружены от обратного тока и отключакчтя в конце каждого полупериода. Когда управляемый выпрямитель является элементом стабилизированного источника питания, от него не требуется такой широкий диапазон регулировки и форснровки сброса нагрузки, как в других схемах автоматического регулирования.
Поэтому в стабилизаторах часто можно встретить и схему рис. 7.8, б. 5 7.4. Схема регупируемого выпрямитепя с вопьтдобавиой Построение регулируемых выпрямителей по схеме с «вольтдобавкой» (рис. 7.9, а) дает хорошие показатели. В этом случае минимальное напряжение на выходе обеспечивается обычным выпрямителем, состоящим из диодов Д, и Дм повышение напряжения дости. гается включением тиристоров Т, и Т„питающихся через добавочные вторичные обмотки трансформатора с числом витков газ. При включении тиристоров выпрямленное напряжение ве возРастая скачком, становится больше напряжения, подводимого к аноду открытого до этого диода, последний запирается.
В максимальном режиме тиристоры открываются в самом начале каждого из полу- периодов, полученное от них выпрямленное напряжение е болыпе, чем напряжения на анодах диодов, диоды всегда закрыты. Минимальное значение выходного постоянного напряжения в этой схеме: Е, м=2Е 7и, (7.24) где Š— амплитуда напряжения, снимаемего с основных вторичных обмоток трансформатора с числам витков ж4. г Максимальное постоянное на- пряжение больше минимального ! в в раз, причем а~~ $ = (гв',.+ го„")/и,'. (7.25) аг Включение тиристоров при реф г гулировке осуществляется с запааа дыванием на угол о по отношению к выпрямляемому напряжению, поэтому выпрямленное напряжение (рнс. 7.9, б) при изменении м1 от О до а определяется как е, = Е з(п го1, (7.26) еп а при изменении о1 от а до и— как еа= еЕ з(п гэй (7.27) Постоянная составляющая выпрямленного напряжения, передающаяся через фильтр ЕС на нагрузку, -в Е„=-- ~ Е,„з1п Мг(м(+ ! г 'и о + — ~ гЕ ыпмгогэ(= = — '[(1 + $) + $ — 1) сов а).
(7.28) Эта формула определяет регулировочную характеристику выпрямителя. При очень большой индуктивно- сти дросселя через него течет практически постоянный ток: У, = Е4К. Такой же величины ток, но только в течение полупериода (рис. 7.9, в) протекает и по вторичным обмоткам трансформатора (ток фазы). На интервале О «- оИ ~ о ток фазы протекает по обмотке и4, а на интервале а гав ( и — по обмоткам шз и ш", (рис. 7.9, г).
В силу этого ток первичной обмотки имеет своеобразную форму (рис. 7.9, д) со ступенькой при ы( == Ап + и. фаза первой гармоники тока первичной обмотки совпадает с фазон выпрямляемого напряжения только при а =- 0 и а = и. Во всех остальных случаях первая гармоника тока отстает от напряжения на угол ~р.
Минимальное значение косинуса д определяется довольно просто: (сов <р) м=2~/г$/ф ( ц (7.29) Полученные соотношения соответствуют прямоугольной форме импульсов тока в фазах выпрямителя. Чтобы реальный ток по форме был близок к прямоугольному, индуктивность дросселя должна быть значительно больше критической. Для определения величины критической индуктивностн можно пользоватьси соотношением м!ай(~1)(($+1) (7.30) Подсчет пульсаций напряжения на нагрузке при произвольных значениях $ и а весьма сложен.
Однако при о = 0 и а =- и форма выпрямленного напряжения такая же, как и у неуправляемого двухфазного выпрямителя. В этих двух случаях пульсации одинаковы и равны (7.31) й„= 0,16/(аЧ.С). При промежуточных значениих а пульсации больше и достигают максимума при а =- п/2. Поэтому рассчитаем пульсации только для а = О„бя и произвольном $. Последовательность расчета примем такой же, как и в гл. т'1. Рассчитанные величины перепадов напряжения на конденсаторе л ($) = — ы (С((7стах (7спип)Фт (7.32) в широком диапазоне изменения $ отличаются от 0,2 $ не более чем на:й7%. Поэтому, аппроксимируя зависимость Л($) прямой, можем записать 6=0,2$, (7.33) что дает для коэффициента пульсаций хорошее приближение: А„Л (Ц) Е„,((2Е,ыЧХ) -0,1яЦоэЧ.С (1+5)1. (7.34) Регулируемые выпрямители с вольтдобавкой выполняют не только по обычной двухфазной схеме с дифференциапьным трансформатором, но и по мостовой.
Процессы в мостовых схемах протекают совершенно аналогично процессам в обычной двухфазной схеме с тем лишь отли- чием, что одна вторичная обмотка трансформатора используется а тече- ние двух полупериодов. Использование трансформатора в мостовой схеме поэтому лучше. $7.5. Включение тиристоров в цепь выпрямленного тока и в первичную обмотку трансформатора При включении тиристора в цепь уже выпрямленного тока (рис. 7.10, и) с него снимается обратное напряжение.
В такой схеме тиристор работает успешно лишь при очень малом времени отключения. Поскольку в цепи выпрямленного тока обе полуволны выпрямленного напряжения имеют одинаковую полярность, необходимо успеть запереть тиристор~в тот малый интервал времени, когда напряжение на выходе мостовой схемы близко к нулю. Это весьма жестко ограничивает частоту выпрямляемого напряжения. Выпрямленное напряжение в этой схеме имеет такую >ке форму, как и в обычной двухфазной схеме тиристорного выпрямителя, но действующее значение тока тиристора в 1'2 раз больше. Целесообразно при! 1 менять в схеме полностью управляемые тирнсторы, которые могут запираться а7 и при аподном токе,не равном нулю.
Полностью управляемые тиристоры не только позволяют реализовать преимущества схемы с включением тирисгора в цепь выпрямленного тока, но и дают дополнительную возможность Рис. 7.10 уменьшить реактивную составляю- щую тока, потребляемого выпрямителем из сети переменного тока. Такое качество выпрямитель получает при запирании тиристора импульсом, приходящим на управляющий электрод в моменты, соответствующие Ы = Ал — а. Другой часто применяемой разновидностью схем включения тиристоров является приведенная на рис. 7.10, б схема с двумя тиристорами в первичной обмотке трансформатора. Включены эти тиристоры параллельно, но навстречу друг другу, так что обеспечивают пропускание двух полуволн переменного тока.
Трансформатор выпрямителя дает возможность получить либо ток в нагрузке, болыиий тока тиристоров, либо напряжение на нагрузке большее, чем может выдержать тиристор. Выпрямленное напряжение получается по форме таким же, как и в обычной схеме двухфазного тиристорного выпрямителя. Разнообразие тиристорных схем не исчерпывается приведенными, однако основные их особенности в рассмотренных схемах учтены. Формулы, полученные в предыдуших параграфах, позволяют рассчитать практически любую схему регулируемого выпрямителя синусои- дального напряжения на тиристорах. й У.6. Выпрямитель переменного напряжения прямоугольной формы с нагрузкой, начинающейся с индуктианости Транзисторные преобразователи создают на выходе переменное напряжение прямоугольной формы (рис.
7.11, б), причем относительную длительность паузы между импульсами втТ можно менять в широких пределах. Выпрямитель, работающий от такого преобразователя, имеет целый ряд особенностей. Главная из них— зависимость постоянного выходного напряжения от относительной длительности импульса. Это обстоятельство объединяет выпрямитель прямоугольного напряжения с регулируемым тиристорным выпрямителем. В тири- в, т. сторном выпрямителе регулировка выход- ',(1 д, ного напряжения достигается воздействием ~( д 'с на вентили, т. е.
элементы самого выпрями- е) геля, а в рассматриваемой схеме — воздействием на стоящий перед выпрямителем г, преобразователь. т В мостовой схеме выпрямителя В) в е гт (рис. 7.11, а) э. д. с. между выходными точками моста е, совпадает по форме с под-, ег надиной к выпрямителю переменной э.
д. с. вм но все импульсы имеют одинаковую полярность (рис. 7.11, в). В активную Вт' ', й -т часть полупериода (интервалы (А — 1) Т с т-в т, гт-вгт г ~ 1 ~ (еТ вЂ” в) дроссель подзаряжается от э. д. с. е, и его ток 1т нарастает. В пассивную часть полупериода (интер- г) валы 'лТ вЂ” В (1 С А7) дроссель разряжается на конденсатор и нагрузку, его ток 1тг спадает (рис. 7.11,.в). т гтв Зарядный ток (11) протекает по вторич- гт г пой обмотке трансформатора, двум диодам Дх и Д, или Д, и Дм по параллельному соединению конденсатора С с нагрузкой )7. Разрядный ток (1,) протекает через выходные зажимы (конденсатор и нагрузку), а в выпрямительном мосте разделяется между двумя параллельными ветвями, каждая из которых состоит из двух последовательных диодов Дь Д, и Д„Д, (рис. 7.11, г). Э.
д. с., возникающая в дросселе при спадании до нуля выпрямляемого напряжения, открывает все четыре выпрямительных диода и они работают как разрядные. По вторичной обмотке трансформатора протекает только зарядный ток дросселя (рис. 7.11, д) С целью получения более простых расчетных соотношений примем емкость конденсатора С настолько болыпой, что пульсации напряжения на нем получаются малыми. Тогда при расчете токов в дросселе можго считать напряжение на нагрузке и„(1) постоянным и равным Ем При схемы .заряда и разряда дросселя l для токов зарядки и разрядки ггих допущениях эквивалентные тримут вид рис.
7.12, а, б. На основе этих двух схем пол тросселя: е-о*) -(-1 е-гл, аь) ( 1ечгь 1 (г)=(Š— Еа)к 1. (1') = — Еаэ (1 (7.35) где Еэ = Е0„„+ 2Е„,р — расчет выпрямленное напряжение; Е = == пŠ— амплитуда переменной с. на вторичной обмотке трансрорматора; д, = 1/(г„+ гч, + г„р + 2г„) — проводимость зарядной лепи; д, = 1/(г, + г„) —.
проводймость разрядной цепи; т, = Ьд и т, = Енэ — постоянные вреРи ~~ з" мени цепей; 1г и 1з — значе+ + ния тока дросселя, достигну- Е д,, тые к началу зарядной и разрядной частей полупериоа1 да (рис. 7. П, в); — Т+ э — время, отсчитываемое от начала разрядной части полупериода; и = ~о,/ю-,— О коэффициент трансформации трансформатора. Ф Полоэким выходное сопротивление источника и сопротивление трансформатора близкими к нулю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
