Управляемые выпрямители: назначение, принцип действия, характеристики.

Экономичное регулирование и стабилизация выпрямленного напряжения может быть обеспечено изменением параметров вен­тилей. Для этого необходимо применение управляемых вентилей. В выпрямителе с такими вентилями можно регулировать выпрям­ленное напряжение при высоком КПД, он имеет меньшие габариты и стоимость, чем специальные регуляторы переменного или по­стоянного напряжения. Кроме того, в выпрямителях с управляе­мыми вентилями может быть обеспечена высокая скорость регу­лирования (до долей периода изменения питающего напряжения), что позволяет обеспечить стабилизацию выпрямленного напряже­ния и осуществить быстродействующую защиту выпрямителя от перегрузок и коротких замыканий.

Недостатком регулирования напряжения выпрямителя, изме­нением параметров вентилей, является значительное увеличение амплитуды переменной составляющей и некоторое снижение cos .

Управляемые вентили (тиристоры, тиратроны и др.) могут на­ходиться в двух крайних состояниях — в открытом, когда через них протекает ток нагрузки и падение напряжения на них почти не зависит от тока, и в закрытом, когда тока в вентиле нет. Регу­лирование напряжения управляемого выпрямителя основано на изменении момента отпирания очередного вентиля.

Рассмотрим принцип действия регулируемого выпрямителя на примере схемы рис. 1.

Схема состоит из трансформатора, имеющего вывод средней точки; двух управляемых вентилей (тиристоров); Г-образного фильтра и схемы управления тиристорами. При рассмотрении принципа действия схемы и при выводе основных соотношений принимаем: L._др= , г_Др = 0, r_тр=0, r_тр=0; сопротивление вентиля в прямом направлении равно нулю.

Так как индуктивность дросселя бесконечно велика, то ток в дросселе не может претерпевать каких-либо изменений и является величиной постоянной и равной I₀. Ток в дросселе создается поочередным действием первой и второй фазы независимо от величины угла регулирования протекает через каждый тиристор и каждую фазу в течение половины периода. Когда угол регу­лирования больше нуля, то за счет ЭДС самоиндукции дросселя тиристор будет проводить ток не только в течение части положи­тельного полупериода, но и в течение части отрицательного полупериода, т. е. когда напряжение фазы меняет знак.

Таким образом, напряжение на выходе выпрямителя от до положительно, а от до отрицательно. Интегрируя кривую выпрямленного напряжения в интерва­ле от до а и разделив это