Управляемый однофазный однотактный выпрямитель

Заменим в схеме, приведенной на рисунке 4,а, диод на тиристор и получим управляемый однофазный однотактный выпрямитель, схема которого приведена на рисунке 5,а.

Рассмотрим работу управляемого однотактного выпрямителя на активную нагрузку.

Для открытия тиристора необходимо выполнить два условия:

- первое условие такое же, как и у диода – потенциал его анода должен быть выше потенциала катода;

-второе условие - наличие импульса управления на его управляющем электроде.

 

 

 

Рисунок 5. Схема (а) и временные диаграммы (б), поясняющие работу однофазного однотактного управляемого выпрямителя

Фазовый сдвиг импульса управления по отношению к точке естественного зажигания называется углом регулирования (или управления) α. В рассматриваемой схеме точкой естественного зажигания является точка пересечения синусоиды напряжения вторичной обмотки трансформатора u ₂ с осью времени ω₁t. Из рисунка 5,б видно, что регулируя угол α от нуля до 180⁰, можно регулировать напряжение нагрузки в пределах от U_{d 0}=0,45 U ₂ до 0.

Выведем выражение регулировочной характеристики однофазного однотактного управляемого выпрямителя при активной нагрузке.

 

(16)

 

Так же, как и у неуправляемого выпрямителя, среднее значение тока нагрузки равно среднему значению тока вентиля:

.

На интервале закрытого состояния вентиля к нему прикладывается напряжение вторичной обмотки трансформатора в обратном, т.е. запирающем направлении. Максимальная величина этого напряжения равна амплитудному значению u ₂, т.е.

.

 

Вопросы для самоконтроля:

1 Сформулируйте принцип работы управляемого однофазного однотактного выпрямителя.

2 Укажите требуемый диапазон изменения угла α для регулирования среднего значения напряжения нагрузки от максимального значения до нуля.