Регулирование выпрямленного напряжения нагрузки осуществляется фазовым способом. Суть принципа фазового регулирования состоит в смещении интервалов проводимости тиристоров (рис. 6, б, г) на угол относительно первой точки естественной коммутации (точка 1), через которую проходит ось ординат. Процесс регулирования выпрямленного напряжения иллюстрируют рис. 3 и 4.
14
Рис. 6 - Потенциалы тиристорных групп и алгоритмы управления нулевым и мостовым выпрямителями при а = О
Форма мгновенного значения и величина среднего значения напряжения нагрузки определяется углом а, и при определенных значениях а зависят от характера нагрузки. На рис. 7 и рис. 8 показано, что при 0° < а < 30° в нулевой схеме и при 0° < а < 60° в мостовой схеме напряжение не зависит от характера нагрузки. Однако, при дальнейшем увеличении в нулевой схеме в пределах 30° < а < 60° и в мостовой 60° < а < 120° при R- нагрузке наблюдается чередование выпрямительного режима и режима прерывистого тока (рис. 7, б - в и рис. 8, в). В выпрямительном режиме индуктивность накапливает энергию, потребляемую из сети, а в инверторном режиме возвращает эту реактивную энергию обратно в сеть.
В таблице 1 приведены выражения для среднего значения выпрямленного напряжения Ша, по которым на рис. 9 построены зависимости Ша = f(a) и штриховкой показаны области изменения этого напряжения от характера нагрузки.
При R- нагрузке характеристики на рис. 9 показаны пунктирными линиями, а при RL и L—> со - сплошными.
В зависимости от соотношения между R и L нагрузки характеристики изменяются внутри этих областей. Влияние характера нагрузки на режим работы выпрямителя и на величину среднего значения выпрямленного напряжения является недостатком схем с естественной коммутацией.
К способам устранения этого недостатка следует отнести:
1) Включение в цепь нагрузки сглаживающего дросселя.
2) Шунтирование нагрузки диодом, включенным встречно с тиристором.
3) Применение отрицательной обратной связи по напряжению нагрузки.
15
Таблица 2 Выражения для регулировочных характеристик нулевой и мостовой схем
Режим Схема
|
Нулевая Мостовая |
непрерывного тока а < 30( Uda- 2-Я 30°+а 1 ,17-U^-cos(a) а < 60 120 +а Udtx = >/б-иф-5ш(е) <Ю я 60 +а ; 2,34-l^-eos(a) |
прерьшнстого тока а > 30' 180 +а V2-U$-sin(e)d8 = 2-я 30 +а 1Д7 иф +Со5(зо°+с)) ; -(1 V3 а > 60° ISO 3 Uia= - >/б-иф-яп(в) de = я «/ 60°+а ^ ? 1 3 . ( 1 + со8(б0о+а)) |
В таблице 2 приведены обозначения:
9=K>t;U4) - действующее значение фазного напряжения на входе тиристорных групп; Uda - среднее значение выпрямленного напряжения; a - угол >т1равления тиристоров. UdaA
а, град
Рис. 9 - Регулировочные характеристики выпрямителей
\ \
Рис. 7 - Временные диаграммы напряжений выпрямителей с нулевым проводом для а=(3(); 60; 90)° при R-нагрузке и RL- нагрузке
Рис. 8 - Временные диаграммы напряжений мостового выпрямителя для а = ( 30; 60; 90 )° при R- нагрузке и RL- нагрузке
18
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1) Снять и построить внешние Uda = f(Id) и регулировочные Uda = f(a) характеристики для нулевой и мостовой схемы при R- и RL- нагрузке (таблица 3, составить 4 такие таблицы).
Таблица 3 - Измеряемые величины
|
и ь в |
1ЬА |
Pi, Вт |
Ud!B |
Id,А |
Pd,BT |
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.