Тиристорный выпрямитель схема: Схема управляемого выпрямителя — Энциклопедия по машиностроению XXL — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Схема управляемого выпрямителя — Энциклопедия по машиностроению XXL

Схема управляемого выпрямителя для непрерывного питания лампы накачки [c.30]

При имеющей конечные значения, т. е. при работе выпрямителя на смешанную нагрузку, для вычисления / а используется предыдущее уравнение, справедливое для любой схемы выпрямления. Основные соотношения между параметрами в различных схемах управляемых выпрямителей приведены в табл, 17. Управляемый выпрямитель имеет внешнюю характеристику [c.137]

Рис. 2-6. Принципиальная схема управляемого выпрямителя с приводом от синхронного двигателя.

В схеме управляемого выпрямителя тиристоры УВ1 и УВЗ отпираются поочередно с тиристорами УВ2 и УВ4 подачей импульсов. на нх управляющие электроды. [c. 18]

Поскольку основным источником питания ЭП служит сеть переменного тока, то таким источником обычно является преобразователь, выполненный по схеме управляемого выпрямителя (УВ). [c.181]

Ведомые сетью инверторы выполняют функцию преобразования энергии источника постоянного тока (напряжения), входящего в состав инвертора, в энергию сети переменного тока. Схемы ведомых (зависимых) тиристорных инверторов не отличаются от схем управляемых выпрямителей на тиристорах, различие заключается лишь в направлении преобразования энергии. [c.228]

Для установок большой мощности — порядка нескольких сот и тысяч киловатт— применяются схемы, в которых якорь двигателя получает питание от отдельного генератора (система Г —Д), а обмотки возбуждения генератора и двигателя—от ртутных управляемых выпрямителей.

[c.520]

Схема регулятора состоит из двух основных узлов управляемого выпрямителя на тиристорах и управляющей схемы на транзисторах. Управляемый выпрямитель выполнен по однофазной мостовой схеме на двух тиристорах Т1 п Т2 типа ТЛ-100-6 и трех неуправляемых полупроводниковых вентилях Д1, Д2, ДЗ типа ВК2-100-6. При этом неуправляемый вентиль ДЗ используется в качестве обратного диода, шунтирующего обмотку возбуждения генератора повышенной частоты. Питание управляемого выпрямителя осуществляется непосредственно от сети переменного тока напряжением 220 Б.

[c.218]

Цепочки, состоящие из резисторов R1—R4 и конденсаторов С1—С4, предназначены для защиты тиристоров от коммутационных перенапряжений. Резисторы R5 и R6 используются для настройки величин токов управления тиристорами согласно их паспортным данным. Предельная мощность управляемого выпрямителя определяется типом и номинальными параметрами выбираемых тиристоров и неуправляемых вентилей. Параметры всех остальных элементов схемы для любых тиристоров остаются неизменными. [c.218]

В последнее время все большее распространение получают сварочные выпрямители с тиристорным и транзисторным управлением.

Силовая схема данного выпрямителя представляет собой неуправляемый сварочный трансформатор в сочетании с управляемым блоком выпрямления, собранным по мостовой схеме из управляемых диодов — тиристоров или транзисторов. Формирование ВВАХ источника питания осуществляется посредством фазового управления работой блока выпрямления тиристорного выпрямителя и частотно- или широтно-импульсного управления работой вышеназванного блока транзисторного выпрямителя. При этом для тиристорного выпрямителя возможно управление как во вторичной цепи сварочного трансформатора, так и в первичной. [c.128]

Низкочастотные зарядные устройства могут быть построены на базе управляемых выпрямителей [54, 55]. р зменением угла регулирования вентилей управляемого выпрямителя можно поддерживать неизменный ток зарядки емкостного накопителя. В ряде случаев удается построить малогабаритные зарядные устройства. Однако подобные схемы не получили большого распространения.

Это связано с наличием достаточно сложной системы управления, которая должна обеспечить строгую синхронизацию каждого импульса зарядного тока с частотой питающего напряжения. При каждом сбое импульса синхронизации в цепи повышающего трансформатора появляется постоянная составляющая тока, которая может привести к перегреву трансформатора и выходу его из строя. Не меньшую опасность для зарядного устройства представляют токи короткого замыкания, возникающие при переходе импульсных газоразрядных ламп в непрерывный режим. [c.49]

Выпрямитель. В установках применяются полупроводниковые управляемые выпрямители. В установках, питающихся от сети 380 В, выпрямитель выполнен на диодах, а регулирование осуществляется с помощью тиристоров с низкой стороны силового (анодного) трансформатора. Принципиальная схема выпрямителя с симметричным входом приведена на рис. 59 [3 .

[c.83]

Управляемые выпрямители с тиристорными регуляторами выполняются по трехфазной мостовой или шестифазной однотактной параллельной вентильным схемам. [c.163]

Если на выходе трансформатора применена мостовая схема выпрямления, как, например, в схеме автоматической катодной станции, разработанной Академией коммунального хозяйства, можно включить тиристоры в катодную группу моста, а неуправляемые диоды — в анодную группу (создается так называемая несимметричная мостовая схема). Применение подобной схемы уменьшает общее число тиристоров, включаемых в установку, а также необходимое число каналов управления (два вместо четырех). Схема несимметричного моста непригодна для управляемых выпрямителей большой мощности из-за ряда недостатков, но в схемах автоматических защитных противокоррозионных устройств, мощность которых, как правило, не превышает 3—Ъ ква, ее использование целесообразно.

[c.45]

Схема 13. Двухтактный ЭМВ, обмотка которого питается от сети переменного тока через управляемые выпрямители (тиристоры) Т1 и Тг. Преимуществом данного привода является легкость изменения амплитуды колебания рабочего органа и возможность создания схем автоматического управления вибратором.

[c.189]

Аппаратное и объединенное регулирование представлено схемами на рис. 20, б, в используется и сигнал состояния дизеля, передаваемый через индуктивный датчик ИД. Регулятором возбуждения генератора являются магнитный усилитель МУ (рис. 20, б), управляемый выпрямитель УВВ (см. гл. 6, 7 и 8). Здесь широко используются полупроводниковые аппараты [c.18]

Схема с магнитным усилителем может служить примером каскадной схемы — регулирование здесь перенесено с цепи возбуждения генератора Г на цепь возбуждения его возбудителя В, в связи с чем здесь имеется дополнительная электрическая машина малой мощности — синхронный подвозбудитель СПВ. Принципиально каскад может быть построен и в схеме с управляемыми выпрямителями возбуждения. [c.19]

Принцип действия управляемого выпрямителя рассмотрим на примере выпрямителя однофазного тока с нулевым выводом. Вентили в простой схеме выпрямления (рис. 121) проводят ток поочередно каждый во время той части периода, когда напряжение на его аноде более положительно. Среднее значение выпрямленного напряжения зависит от его амплитудного значения.

[c.136]

Заменив в схеме вентили на тиристоры (рис. 122), получаем управляемый выпрямитель. Когда вступает в работу фазовое управление, включение каждого вентиля запаздывает, чем задерживается передача тока от предыдущего тиристора к следующему. Это заставляет ток течь в вентиле, который имеет меньшее положительное среднее напряжение за время интервала его проводимости. Задержка может быть достаточной, чтобы среднее за время интервала проводимости тиристора значение напряжения стало отрицательным. Задержка передачи тока от тиристора к тиристору может принимать любое значение в пределах от О до 180°. Пока задержка увеличивается от О до 90°, среднее значение выпрямленного напряжения уменьшается до О (рис. 122, в), при задержке 90—180° среднее значение напряжения делается отрицательным (рис.

122, г). Режим работы системы в этом случае называется инверторным, и для создания тока в схеме необходимо иметь в ней источник постоянного тока. [c.136]

Способы регулирования напряжения в автономных инверторах. В отличие от управляемого выпрямителя или зависимого инвертора в автономном инверторе регулировать выходное напряжение изменением фазы отпирающих импульсов нельзя. Для этого требуется введение либо дополнительных регулирующих силовых звеньев, либо увеличение мощности и усложнение схемы самого инвертора. Известно несколько способов регулирования напряжения регулирование в цепи постоянного тока регулирование в цепи переменного тока на выходе инвертора широтно-импульсное регулирование с помощью вентилей инвертора регулирование параметров элементов собственно инвертора фазовое регулирование посредством сложения напряжений двух или нескольких блоков.

[c.143]

Перевод тяговой схемы из тягового режима в тормозной осуществляется тормозным переключателем ТП в обесточенном состоянии. Питание обмотки возбуждения тягового генератора, как и в тяговом режиме, происходит от возбудителя СВ через управляемый выпрямитель УВВ. Это дает возможность плавно регулировать возбуждение тяговых электродвигателей в требуемых пределах. [c.204]

Действие остаточного напряжения генератора вызывает протекание размагничивающего тока через обмотку возбуждения по цепи тока 61 — резистор Ц1 — обмотка возбуждения — точка В результате остаточное напряжение генератора снижается до значения, обеспечивающего возможность регулирования напряжения при максимальной скорости входа в торможение. В процессе торможения ток в обмотке возбуждения генератора определяется разностью напряжений управляемого выпрямителя и генератора. Перевод схемы в тяговый режим сопровождается исключением напряжения генератора из его цепи возбуждения при помощи тормозного переключателя и реле Р. При этом точки (21—61 замыкаются, точки 61—вг размыкаются, отключая резистор / / от управляемого выпрямителя. [c.205]

Дежурный ток основной дуги, ограничиваемый сопротивлением К2 до 30—70 А, обеспечивает первоначальное формирование дежурной дуги. Дальнейшее увеличение рабочего тока до установленного значения осуществляется путем плавного автоматического уменьшения угла открывания тиристоров. Благодаря наличию непрерывного дежурного тока при значительных пульсациях рабочего тока наблюдается устойчивое горение дуги в широком диапазоне регулирования при приемлемой индуктивности сглаживающего фильтра. Внешние характеристики источника питания (линии 1, 2, 3 на рис. 93, б) можно регулировать изменением коэффициентов обратных связей. Прямая 6 — внешняя характеристика источника без обратных связей. Область рабочих напряжений на дуге ограничена прямыми 4 и 5. Отсутствие балластных элементов в силовой схеме тиристорного выпрямителя позволяет экономично регулировать и стабилизировать ток в широких пределах изменения напряжения (практически от 0,1 до 0,9 / хх)- Указанным источникам питания, несмотря на устойчивое горение дуги, свойственны все остальные недостатки источника питания на управляемых вентилях. [c.169]

В качестве управляемого выпрямителя в векторметре Ц-50 применяется эксцентрик с приводом от синхронного двигателя, замыкающий контакты выпрямителя. Принципиальная схема такого выпрямителя показана на рис. 2-6. Она отличается от схемы с обычным механическим управляемым выпрямителем (поляризованное реле) тем, что контакты 2 замыкаются с помощью эксцентрика /, укрепленного на оси синхронного двигателя СД, делающего один оборот за период. При вращении эксцентрик часть периода нажимает на подвижной контакт и замыкает цепь измерительного механизма ИМ. [c.67]

Как видно из схемы, гальванометр измеряет среднее значение напряжения последнее связано с максимальной индукцией формулой (2-17а). Последовательно с гальванометром включены переменный резистор г для регулировки пределов измерений и механический управляемый выпрямитель МУВ. Управление осуществляется от фазовращателя, вращением ручки которого добиваются максимального (при данном значении [/ср) отклонения гальванометра. [c.233]

Тиратроны применяются в схемах управляемых выпрямителей, релакса-1Щ0ННЫХ схемах и многих других устройствах автоматики. Основные данные-некоторых маломощных тиратронов нриведены в табл. 23. 6.. [c.702]

Тиристор — электропреобразовательный полупроводниковый прибор с тремя или более р—п переходами, в вольтамперной характеристике которого имеется участок отрицательного дифференциального сопротивления и который используется для переключения тиристоры получили широкое распространение в управляемых выпрямителям и в схемах регулируемого привода различают тиристоры диодные и триодные (3, 10]. [c.156]

На рис. 2.10 изображена упрощенная схема источника питания СН-4, предназначенного для питания газоразрядной лампы накачки ДКрТВ-3000 непрерывного излучателя ЛТ-2. В этой схеме управляемый трехфазный выпрямитель собран на диодах Д1 — ДЗ и тиристорах Д9 — ДИ. На входе выпрямителя установлены три однофазных трансформатора Тр1 — ТрЗ. Выпрямленное напряжение сглаживается дросселем Др, конденсаторной батареей С и электронным фильтром ЭФ. Схема зажигания СЗ выполнена двухступенчатой. Фазовое регулирование выпрямителя осуществляется системой управления СУ. Для синхронизации импульсов, включающих тиристоры при положительных полуволнах переменного напряжения, служат диоды Д4 — Д6. Система управления (на рисунке не показана) формирует импульсы частотой 150 Гц, определяющие срабатывание тиристора Д8 и включение одного из тиристоров Д9 — Д11, у которого напряжение анод — катод имеет прямую полярность. Импульсы управления могут сдвигаться относительно фазы сетевого напряжения в зависимости [c.30]

Частоты повторения разрядных импульсов, соизмеримые с частотой питающей сети, можно получить в управляемых выпрямителях с нулевой фазой включения переменного напряжения [56-59]. Здесь зарядный процесс начинается в момент прихода на управляемый вентиль положительной полуволны и заканчивается при достижении амплитудного значения входного напряжения, т. е. примерно через четверть периода питающего напряжения. Если требуется регулировка напряжения, то возникает необходимость установки в зарядное устройство полностью управляемого коммутатора (например, тиристора с принудительным запиранием). Это большой недостаток подобных схем, который удается в ряде случаев компенсировать лишь возможностью получения ми-> ВДмальных габаритных размеров зарядного устройства при частоте повторения разрядных импульсов 100 Гц. Такая частота характерна (и в определенном смысле оптимальна) для твердотельных излучателей на гранате. [c.49]

Схемы с нулевой фазой включения управляемого выпрямителя обеспечивают только дискретные и кратные частоте сети значения частоты повторения импульсов накачки. Расширение частотного диапазона зарядных устройств может быть достигнуто преобразованием источника переменного напряжения в источник выпрямленного (постоянного) напряжения с последующим то-коограничением [60, 61]. [c.50]

Схемы полупроводниковых выпрямителей могут быть классифицированы по выходной мощности — установки малой мощности (единицы киловатт), средней (десятки киловатт) и большой мощности по числу фаз источника питания — напрямители однофазного тока и трехфазного тока по возможностям регулировки — неуправляемые и управляемые. Выпрямители однофазного и трехфазного тока в зависимости от схемы включения вентилей и схе] ы соединения обмоток трансформатора в свою очередь подразделяют на схемы со средней точкой, мостовые и т. д. Иногда выпрямители классифицируют и по ряду других признаков характеру нагрузки (активная, активно-индуктивная, активно-емкостная, нагрузка с противоэдс), напряжению (низкого, среднего и высокого), частоте выпрямленного тока и т. д. [c.23]

Питание якоря электродвигателя М1 привода осуществляется через управляемый выпрямитель, собранный по мостовой схеме с диодами ДЗ—Д6. Диоды Д1—Д4 образуют мостовой выпрямитель для питания обмотки возбуждения 0ВМ1 двигателя. Изменение величины выпрямленного напряжения на якоре двигателя, а следовательно, и регулирование скорости движения транспортера осуществляются плавным сдвиго.м фазы управляющего напряжения относительно напряжения сети. [c.332]

Общая функциональная схема автоматического регулирования управляемого выпрямителя в системе возбуждения тягового генератора тепловозов серии 2ТЭ116 приведена на рис.

123. Система является совокупностью отдельных элементов и устройств, направленно воздействующих друг на друга и выполняющих каждое в oтдeJ Iьнo ти определенную задачу. [c.140]

При исключении балластного резистора из цепи возбуждения электродвигателей схема оборудуется устройством реализации жесткой обратной связи и размагничивания синхронного генератора. В этом случае непосредственно включается выпрямленное напряжение генератора ((Уду) в цепь его возбуждения (рис. 164). Схема применена на тепловозах 2ТЭ116 М и 2ТЭ121. При торможении цепь возбуждения генератора размыкается контактами тормозного переключателя П (точки 01,61), а контактами Т параллельно управляемому выпрямителю УВВ подключается резистор Н1, реле Р также получает питание. Замыкающие контакты реле Р подключают выпрямленное напряжение генератора к собственной обмотке возбуждения, следовательно, вводят выходное напряжение генератора в цепь его возбуждения. [c.205]

Мостовые выпрямительные схемы однофазного тока могут быть и несимметричными. В таких схемах в два плеча включаются управляемые вентили, а в два других — обычные неуправляемые вентили. Несимметричный управляемый выпрямитель применен в качестве усилителя УВВ (рис. 8) в системе регулирования возбуждения синхронного генератора тепловоза ТЭ109. [c.20]

Рис, 9.12. Принципиальные схемы а — блока управления возбуждением БУВ б — управляемого выпрямителя УВВ БП, БГ2 блокинг-генераторы МУ—магнитный усилитель (ФУ — фазосдвигающее устройство) ТI, Т2— тиристоры Ст1, Ст2— стабилитроны С — конденсатор Тр1, Тр2— трансформаторы ОбГ — обмотка возбуждения генератора ТЧ, Т 2— транзисторы ДЗ, Д4— диоды [c.199]

Схема возбудителя включает в себя БУВ — блок управления возбуждением (тиристорами) УВВ — управляемый выпрямитель возбуждения (тиристорный мост), нагрузкой которого служит обмотка возбуждения тягового синхронного генератора ОВГ СВ — синхронный возбудитель и СУ — селективный узел, в котором формируется управляющий импульс у в зависимости от тока и напряжения тягового генератора, частоты вращения вала дизеля и сигнала от индуктивного датчика ИД. Блок управления в свою очередь состоит из СП — статического преобразователя МУ—магнитного усилителя с внутренней обратной связью, выполняющего роль фазосдвигающего устройства БП, БГ2 — двух блокинг-гене- [c.204]

Выходной сигнал рассогласования по каждому каналу через усилитель УС и блок управления БУВ1 управляет тиристорным преобразователем возбуждения тягового генератора УВВ , уменьшая ток возбуждения СГ при увеличении сигнала обратной связи. Возбуждение генераторов тягового агрегата осуществляется от обмоток статора генератора собственных нужд через индивидуальные управляемые выпрямители (тиристорные преобразователи), выполненные по трехфазной несимметричной мостовой схеме с нулевыми диодами (рис. 162). Тиристорные преобразователи имеют независимую вентиляцию. [c.267]

Жесткая обратная связь создается непосредственным подключением выпрямленного напряжения СГ в цепь его возбуждения (рис. 167,6) или через трансформаторный преобразователь. Сигналы обратной связи по скорости V, току обмотки якоря /я и возбуждению /в тяговых электродвигателей подаются в блок управления возбуждением БУВ. Выходным сигналом, сформированным в блоке, является угол регулирования а включения тиристоров управляемого выпрямителя УВВ. Напряжение возбуждения О вг синхронного генератора в узле УС сравнивается с сигналом, подаваемым жесткой обратной связью. Сигнал рассогласования поступает в обмотку возбуждения СГ. Схема ЭТ без балластного резистора применена, на тепловозах 2ТЭ121 и ТЭП70. [c.278]

Управляемый выпрямитель. Однополупериодный и двухполупериодный тиристорный управляемый выпрямитель

13.8. УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Как было показано в § 13.1, функции согласования уровня и частоты, а также стабилизации среднего за период значения выходного напряжения могут быть выполнены в одном устройстве. Примером такого устройства являются управляемые (регулируемые) выпрямители с применением тиристоров, транзисторов или других управляющих приборов.

Однополупериодный тиристорный управляемый выпрямитель. Сущность работы тиристорного управляемого выпрямителя рассмотрим на примере простейшей однополупериодной схемы (рис. 13.24, а). Схема управления тиристором VD формирует на его управляющем выводе импульс напряжения, сдвинутый относительно момента Uвх=0 на некоторый угол а, называемый углом включения. Этот импульс при условии Uвх больше 0 включает тиристор.

При активной нагрузке Rn тиристор VD автоматически выключается в тот момент времени, когда его напряжение приближается к нулю. Таким образом, при наличии сигнала управления длительность включенного состояния тиристора определяется выражением

(13.42)

где Т- период колебания входного напряжения Uвх.

С учетом сказанного, для среднего значения напряжения на нагрузке можно записать

(13.43)

Например, при a=0 время tи1=Т/2 и тиристор VD полностью открыт в течение положительных полуволн питающего напряжения.

Рис. 13.24. Схема управляемого однофазного однополупериодного выпрямителя на тиристоре (а) и временные диаграммы поясняющие ее работу при различных значениях угла включения a (б, в, г)

Рис. 13.25. Схема управления тирнстором (a) и временные диаграммы, поясняющие ее работу (б)

При а=л/4 tи2=(Т/2)(3/4)=3T/8, что соответствует уменьшению времени tи1 включения тиристора на 1/4, т. е. на 25% и т.д.

Работа управляемого выпрямителя поясняется временными диаграммами, приведенными на рис. 13.24,б-г. При наименьшем угле включения тиристора а=0 (рис. 13.24,б) среднее напряжение на нагрузке Uн,ср имеет максимальное для однополупериодной схемы значение, равное Uн,сро=Um/л. При а=л/2 (рис. 13.24, г) напряжение (Uн,ср)л/2=0,5(Uн,ср)о=Um/2л, Если в режиме минимальной нагрузки обеспечить, например, угол а=л (рис, 13.24, г), а затем по мере повышения нагрузки уменьшить угол а (рис. 13.24,в), то за счет увеличения tи можно компенсировать падение напряжения на выходном сопротивлении выпрямителя и получить неизменное значение Uн,ср. Такой принцип управления тиристорным выпрямителем называют фазоимпульсным (вертикальным) и широко используют в тиристорных преобразователях различного назначения.

Схемы управления тиристором должны формировать управляющие импульсы в заданные моменты времени, соответствующие требуемым значениям угла а. При этом для надежной работы тиристора необходимы кратковременные импульсы с большой крутизной фронта. Наиболее просто эта задача решается, например, с использованием пик-генераторов на динисторе.

Простейшая схема пик-генераторного управления тиристором приведена на рис. 13.25, а. Она состоит из динисторного автогенератора релаксационных колебаний (параллельно включенные конденсатор Су и динистор VD2), служащего одновременно и формирователем кратковременных импульсов управления тиристором VD1.

В момент положительных полуволн питающего напряжения Uвх под действием тока управления iyпp начинается заряд конденсатора Су. Этот процесс продолжается до тех пор, пока напряжение Uс на конденсаторе не достигнет значения Uvd2,вкл, достаточного для переключения динистора VD2. С этого момента t=t1 (рис. 13.25,б) динистор .переходит в проводящее состояние, характеризующееся чрезвычайно низким выходным сопротивлением. В результате этого конденсатор Су разряжается через динистор VD2 на резистор Rу и управляющий переход тиристора VD1 (рис. 13.25,6). Окончание времени разряда обусловливается снижением тока динистора до величины Iвыкл. В этот момент происходит обратное переключение диистора в состояние отсечки. Конденса тор Су вновь получает возможность заряжаться током iyпp.

При изменении тока iупр (рис. 13.25,б) изменяется время заряда конденсатора Су до напряжения Uvd2,вкл и потому наблюдается сдвиг импульсов управления по времени (рис, 13.25 б). Это позволяет менять угол включения а тиристора, обеспечивая фазоимпульсный способ управления выходным напряжением.

Рассмотренный принцип управления тнристором можно использовать как для однофазных, так и многофазных выпрямительных устройств.

Рис. 13.26. Схема однофазного управляемого двухполупериодного выпрямителя на тиристорах с CLC-фильтром (а) и временные диаграммы, поясняющие ее работу (б)

Двухполупериодный тиристорный управляемый выпрямитель. Схема двухполупериодного тиристорного выпрямителя, построенная на основе двухполупериодной схемы выпрямителя со средней точкой, приведена на рис. 13.26, а. Суть регулирования в данной схеме заключается в следующем. Если на управляющие входы тиристоров постоянно подано отпирающее напряжение, то поведение схемы ничем не отличается от работы обычного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой и среднее выходное напряжение будет определяться полученным ранее выражением (13.12): Uo=Um/л.

Если же в каждый из полупериодов управляющее напряжение будет подаваться на соответствующие тиристоры с задержкой на угол а, ко входу фильтра будет прикладываться только часть входного напряжения (рис. 13.26,6). Определим для данного случая зависимость Uи,сp=F(a):

(13.44)

Очевидно, что при изменении а от 0 до л среднее значение выходного напряжения такого выпрямителя будет соответственно изменяться от Uср,макс=2Um/л до Uср,мин=0.

В выпрямителях с трансформаторами на входе регулирование напряжения на нагрузке можно осуществлять, как показано на рис. 13.27, тиристорами, включенными в цепь переменного тока. Такие схемы весьма перспективны для выпрямителей, использующих понижающие трансформаторы, поскольку при U1 больше U2 имеем I1 меньше I2, а потому тиристорное управляющее звено VD1, рассчитанное на пониженные токи I1, получается малогабаритным, а неуправляемое диодное звено VD2 легко реализуется на практике с использованием диодов Шотки. Такое решение позволяет упростить схему и повысить КПД ИВП.

Рис. 13.27. Схема однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя с тиристорным ключом в первичной обмотке трансформатора

Проектирование схемы трехфазного регулируемого выпрямителя (Курсовая работа)

Ведение

Управляемые (регулируемые) выпрямители

Регулируемыми выпрямителями называются преобразовательные устройства, совмещающие функцию выпрямления переменного напряжения с регулированием (или стабилизацией) напряжения на нагрузке. Простейшие схемы регулируемых выпрямителей образуются из соответствующих схем нерегулируемых выпрямителей при полной или частичной замене полупроводниковых выпрямительных диодов тиристорами.

Наиболее эффективная схема трехфазного регулируемого выпрямителя, обладающего высокой экономичностью и сравнительно небольшими массогабаритными показателями сглаживающего фильтра, приведена на рис. 1. Мостовая схема на рис. 1, содержит три тиристора с объединенными катодами и три диода с объединенными анодами («+» диода).

В схемах трехфазных выпрямителей диод VD4, как и в случае однофазных выпрямителей, служит для обеспечения электрической цепи, по которой энергия, накопленная в дросселе фильтра, поступает в нагрузку при выключенных тиристорах выпрямителя.

Временные диаграммы токов и напряжений в схеме регулируемого трехфазного выпрямителя приведены на рис. 2.

Регулировочная характеристика такого выпрямителя определяется выражением:

На рис. 3 построены регулировочные характеристики рассматриваемого выпрямителя, рассчитанные в соответствии с приведенной формулой. При построении данных характеристик по оси ординат откладывалось относительное значение напряжения на нагрузке. Кривая 1 на рис. 3 соответствует однофазным регулируемым выпрямителям, кривая 2,3 — трехфазному регулируемому выпрямителю. Приведенные на рис. 3 характеристики дают возможность определить требуемое значение напряжений на вторичных обмотках силового трансформатора, выбрать рабочий диапазон , оценить коэффициент усиления выпрямителя в рабочем диапазоне.

Рисунок 3.

В режиме стабилизации выходного напряжения необходимо обеспечить работу выпрямителя на круто спадающем участке регулировочной характеристики за счет соответствующего выбора начального угла открывания тиристоров.

Среднее значение напряжения на входе фильтра U_B _cp (наибольшее из возможных значений U_B _cp) определяется выражением

где U_K _макс и /_н _макс — максимальные значения напряжения на нагрузке и тока нагрузки; ΔU_B—суммарное падение напряжения на одновременно открытых диодах и тиристорах выпрямителя; — соответственно сопротивления дросселя фильтра и фазы выпрямителя.

Максимальный угол открывания тиристоров в регулируемом выпрямителе соответствует максимальному напряжению питающей сети, минимально возможному значению выходного напряжения и минимальному току нагрузки. Значение определяется по графикам на рис.3, по расчетному значению

Углы открывания тиристоров в регулируемом выпрямителе определяют нижнюю и верхнюю границы рабочего диапазона данного устройства.

При увеличении и неизменном значении тока нагрузки (Iн=const) среднее и эффективное значения токов вторичной обмотки трансформатора и силовых тиристоров выпрямителя уменьшаются, а ток блокирующего диода возрастает.

Таким образом, в режиме стабилизации выходного напряжения наибольшие значения тока нагрузки силового трансформатора и тока через тиристоры соответствуют минимальному углу открывания тиристоров . Наибольший ток диода VD4 соответствует режиму U_n _макс, I_H _мнн и I_н._макс.

Зависимости коэффициента пульсаций

(где — амплитудное значение основной гармоники переменной составляющей напряжения на входе сглаживающего фильтра) от в приведены на рис. 4. Кривая 1 на рис. 4 относится к однофазным регулируемым выпрямителям, кривые 2 и 3— к трехфазным.

Нетрудно видеть, что с увеличением угла открывания тиристоров в регулируемом выпрямителе коэффициент пульсации резко возрастает. Поэтому расчет фильтра следует производить при максимальном значении . Для уменьшения пульсаций напряжения на входе фильтра регулируемые выпрямители приходится усложнять за счет введения в них дополнительных силовых элементов. Ниже приведены некоторые схемы усовершенствованных регулируемых выпрямителей, нашедшие весьма широкое распространение в технике электропитания устройств автоматики и радиоэлектронной аппаратуры.

Рисунок 4.

Существуют различные усовершенствования рассматриваемой схемы, которые целесообразно использовать в том или ином случае, в зависимости от требований к параметрам схемы.

Некоторые из таких схем изображены на рис. 5. Здесь открывание очередного тиристора приводит к закрыванию соответствующего диода и увеличению напряжения на входе сглаживающего фильтра. Для выпрямителя с обмотками, соединенными в зигзаг, полностью исключена возможность подмагничнвания сердечника трансформатора.

Ориентировочные формыкривой напряжения на входе сглаживающего фильтра для рассматриваемых трехфазных регулируемых выпрямителей изображены на рис. 6.

Кривая на рисунке 6а соответствует случаю малых углов открывания тиристоров выпрямителя:

где

кривая на рис. 6б – случаю , на рис. 6в — .

Рисунок 5.

Тема 5

5.1. Способы регулирования питающих напряжений

Значительная часть потребителей постоянного и переменного токов требует регулирования питающих напряжений. Регулировка выходного напряжения выпрямительных устройств может осуществляться следующими способами:

1. Регулируемые трансформаторы и автотрансформаторы, включенные в схему выпрямителя, дают возможность изменять амплитуду переменного напряжения, подводимого к вентилям, и тем самым устанавливать желаемое выпрямленное напряжение. Недостатками являются громоздкость устройств и их малая надежность из-за переключаемых или скользящих контактов.

2. Непрерывные регуляторы с помощью регулировки постоянного напряжения на нагрузке, достигаемой делителем напряжения или реостатом, включенным между выходом выпрямителя и нагрузкой. Недостаток этого способа связан с большими потерями мощности.

3. Регулируемые или управляемые выпрямители, принцип действия которых основан на управлении вентилями выпрямителя. Регулирование выходного напряжения изменением параметров вентилей не требует дополнительных регулирующих устройств, обладает высоким быстродействием и не вносит потерь мощности. Недостатками такого способа регулирования выходного напряжения являются значительное увеличение амплитуды напряжения пульсаций, снижение коэффициента мощности . Эти недостатки проявляются тем сильнее, чем больше пределы регулирования выходного напряжения выпрямителя.

В качестве управляемых вентилей в настоящее время широко применяются тиристоры. Моментом включения тиристора можно управлять, подавая, импульс тока на p-n ‑ переход, прилегающий к катоду. Ток нагрузки, проходя через открытый тиристор, смещает все три p-n ‑ перехода в прямом направлении, и управляющий электрод теряет влияние на процессы в тиристоре. При снижении прямого тока тиристора до нуля после рассасывания заряда неосновных носителей в базовых областях, тиристор закрывается, и управляющие свойства восстанавливаются.

В схеме (рис.5.1,а), содержащей источник питания , тиристор Т и резистор нагрузки , возможны два устойчивых состояния: открытый тиристор, закрытый тиристор. На вольтамперной характеристике (рис.5.1,б) показано, что отключенный тиристор соответствует точке А, а включенный тиристор ‑ точке В. В зависимости от значения тока управления (рис.5.1,а) изменяется вид вольтамперной характеристики тиристора (рис.5.1,б). Чем больше , тем при меньшем напряжении происходит открывание тиристора, т.е. переход из точки А в точку В на вольтамперной характеристике. При достаточно больших значениях управляющего тока вольтамперная характеристика вырождается в кривую, аналогичную прямой ветви характеристики диода. Величина тока управляющего электрода, при котором выполняется это условие, называется током спрямления. В открытом состоянии тиристор способен пропускать большие токи и имеет очень малое сопротивление, что может привести к большим броскам тока в момент открывания тиристора. Особенно велики броски тока в тех схемах, где параллельно сопротивлению нагрузки включается конденсатор. Поэтому для уменьшения бросков тока последовательно с тиристором включают дроссель. В выпрямительных схемах тиристоры гораздо лучше работают при омической нагрузке или при нагрузке, начинающейся с индуктивности.

Рис.5.1. Схема включения тиристора и его вольтамперная характеристика

5.2. Анализ работы двухполупериодного тиристорного управляемого выпрямителя на резистивную нагрузку

Рассмотрим работу двухполупериодного управляемого выпрямителя на резистивную нагрузку, схема которого представлена на рис.5.2,а, временные диаграммы ‑ на рис.5.2,б-е. В управляемый выпрямитель тиристоры включаются как обычные вентиля, а к их управляющим электродам подводятся от схемы управления импульсы, включающие тиристоры с запаздыванием на угол по отношению к выпрямляемому напряжению. Угол называется углом регулирования и для схемы (рис.5.2,а) изменяется от 0 до : . Схема управления (СУ) предназначена для формирования импульсов включения тиристоров в моменты времени, соответствующие заданному углу регулирования. В соответствии с временными диаграммами

Рис.5.2. Схема и временные диаграммы работы двухполупериодного тиристорного выпрямителя на резистивную нагрузку

(рис.5.2,б-е) на интервале времени тиристоры T₁ и T₂ (рис.5.2,а) закрыты и выходное напряжение выпрямителя равно нулю (), а прямое напряжение на тиристоре T₁ изменяется точно так же, как и напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора (рис.5.2,а): .

В момент времени , когда на управляющий электрод тиристора Т₁приходит импульс (рис.5.2,в), достаточный для открывания тиристора T₁ (т.е. для перехода из точки А в точку В согласно вольтамперной характеристике (рис.5.1,б)), тиристор открывается и на интервале времени и выходное напряжение и ток (рис.5.2,г,д) совпадают по форме с напряжением . В момент времени выходной ток становится равным нулю и тиристор T₁ закрывается. Поэтому на интервале времени оба тиристора закрыты, , а .

В момент времени , на второй тиристор Т₂ поступает импульс (рис.5.2,в), достаточный для его открывания. Поэтому на интервале времени входное напряжение и ток (рис.5.2,г,д) совпадают с напряжением , а и показано на рис.5.2,е. Из графиков (рис.5.2,б-е) видно, что постоянное выходное напряжение максимально при и при . Выражение для постоянной составляющей выходного напряжения в зависимости от угла регулирования имеет вид:

. (5.1)

Выражение (5.1) называется уравнением регулировочной характеристики выпрямителя. Из (5.1) имеем:

. (5.2)

Постоянная составляющая выходного тока определяется соотношением:

. (5.3)

Средний прямой ток тиристора равен:

, (5.4)

а действующее значение тока тиристора и вторичной обмотки трансформатора определяется:

, (5.5)

где ‑ коэффициент формы вентиля. Величина обратного максимального напряжения на тиристоре равна:

, (5.6)

а прямое обратное напряжение определяется зависимостью:

, (5.7)

причем его максимальная величина достигается при :

. (5.8)

Как известно, в. схеме двухполупериодного выпрямления частота пульсаций выходного напряжения в два раза выше частоты питающей сети, а коэффициент пульсаций, при работе на резистивную нагрузку, равен.

В нашем случае, для схемы тиристорного регулируемого выпрямителя, если угол регулирования , то . С увеличением угла регулирования пульсации выпрямленного напряжения заметно возрастают и ‑ увеличивается.

Практические схемы регулируемых тиристорных выпрямителей имеют, как правило, не резистивную, а реактивную нагрузки. Чаще всего применяют Г-образные индуктивно-емкостные фильтры. В простейшем случае в качестве реактивной нагрузки включают дроссель.

5.3. Анализ работы двухполупериодного тиристорного управляемого выпрямителя на нагрузку индуктивного характера

Рассмотрим работу двухполупериодного тиристорного выпрямителя на нагрузку индуктивного характера. Схема выпрямителя приведена на рис.5.3,а, а временные диаграммы ‑ на рис.5.3,б-е. При анализе схемы рис.5.3,а будем полагать, что в этом случае, как следует из временных диаграмм рис.5.З,г, при отрицательном значении напряжения тиристор Т поддерживается в открытом состоянии за счет ЭДС самоиндукции дросселя L. Регулировочная характеристика двухполупериодного выпрямителя с индуктивной реакцией нагрузки определяется из уравнения (5.9).

Рис.5.3. Схема и временные диаграммы работы двухполупериодного тиристорного выпрямителя на индуктивную нагрузку

, (5.9)

где . Из уравнения (5.9) видно, что предельный угол регулирования , в этом случае . Величина прямого напряжения на тиристоре определяется соотношением:

, (5.10)

а максимальное обратное напряжение на тиристоре:

. (5.11)

Форма регулировочной характеристики (5.9) в значительной степени определяется величиной постоянной времени . Графики нормированной регулировочной характеристики для нескольких значений представлены на рис.5.4.

Рис.5.4. Регулировочные характеристики с различным значением постоянной времени

В схеме рис.5.З,а в первичной обмотке трансформатора ток относительно напряжения сдвигается на угол , то есть ток отстает по фазе от напряжения . Поэтому регулируемый выпрямитель потребляет реактивную мощность из сети, которая тем больше, чем больше угол регулирования . Отсюда коэффициент мощности и он тем ниже, чем больше .

5.4. Анализ работы двухполупериодного тиристорного управляемого выпрямителя с индуктивным характером нагрузки и разрядным диодом

Рассмотрим работу двухполупериодного тиристорного выпрямителя на нагрузку индуктивного характера с обратным (разрядным) диодом. Схема выпрямителя представлена на рис.5.5,а, а временные диаграммы на рис.5.5,б-ж. В схему выпрямителя (рис.5.5,а) включают разрядный или обратный диод Д₁с целью повышения коэффициента мощности и снижения реактивной составляющей тока, потребляемой из питающей сети.

Рис. 5.5а. Принципиальная схема двухполупериодного управляемого выпрямителя с индуктивной реакцией нагрузки и разрядным диодом

При включении обратного диода угол уменьшается до величины .

Роль обратного диода Д₁ (рис.5.5,а) заключается в том, что при достижении фазового угла ток дросселя L создает на нем отрицательную ЭДС, обратный диод открывается, дроссель L через него разряжается, а тиристор Т₁ закрывается. Угол закрывания тиристоров в схеме с обратным диодом всегда равен . Отсюда следует, что ток дросселя в схеме (рис.5.5,а) на интервале протекает через тиристор и вторичную обмотку трансформатора, а на интервале через обратный диод (рис.5.5,б-ж).

В этом случае регулировочная характеристика выпрямителя определяется выражением:

. (5.12)

Из (5.12) следует, что при , а не , как было в схеме без обратного диода.

Величина максимального обратного напряжения на тиристоре равна:

. (5.13)

Значение прямого напряжения на закрытом тиристоре находится по формуле:

. (5.14)

Рис.5.5. Временные диаграммы работы двухполупериодного тиристорного выпрямителя с обратным диодом

Средний прямой ток тиристора равен:

. (5.15)

Действующее значение тока через трансформатор находится из соотношения:

. (5.16)

Прямой средний ток обратного диода равен:

, (5.17)

а значение максимального обратного напряжения на обратном диоде составляет величину:

. (5.18)

Преимущества схемы с обратным диодом особенно сильно проявляются при больших диапазонах регулирования выходного напряжения.

5.5. Основные особенности регулируемых тиристорных выпрямителей

1. Уменьшение выходного выпрямленного напряжения в регулируемом тиристорном выпрямителе достигается благодаря уменьшению отбора мощности от сети переменного тока и не связано с гашением значительной её части в выпрямителе.

2. При регулировании выпрямитель потребляет не только активную, но и реактивную мощность от сети переменного тока.

3. При изменении угла регулирования выходное выпрямленное напряжение изменяется от максимума до нуля.

4. Пульсации выпрямленного напряжения возрастают с увеличением угла регулирования .

Построение регулируемых тиристорных выпрямителей требует разработки специальных схем управления. В настоящее время известно большое разнообразие практических реализаций схем управления. Но все схемы управления регулируемыми тиристорными выпрямителями базируются, в основном, на применении двух способов:

1. Фазовый способ управления, который заключается в изменении фазы управляющих импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров, относительно фазы выпрямляемого переменного напряжения.

2. Амплитудный способ управления, заключающийся в том, что открывание тиристоров происходит лишь при определенной амплитуде выпрямляемого переменного напряжения. Причем величина амплитуды открывания тиристора зависит от сигнала постоянного тока на его управляющем электроде.

Мостовой трёхфазный управляемый выпрямитель. Управляемые тиристорные выпрямители

Тиристорная силовая электроника, 7 тиристорных трехфазных выпрямителя / инвертора

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdfТиристорная силовая электроника, 7 тиристорный трехфазный выпрямитель / инвертор

Festo Didactic

PDFCreator 2.3.0.1032016-04-12T09: 42: 45-04: 002016-04-12T09: 42: 45-04: 00Festo Didactic конечный поток эндобдж 2 0 obj> / Parent 8 0 R / Rotate 0 / MediaBox [0 0 595 842] / TrimBox [0 36.105896 594.959961 806.054077] >> эндобдж 3 0 obj> поток xZ͎ #

2.11: Тиристоры — рабочая сила LibreTexts

Шокли предложил четырехслойный диодный тиристор в 1950 году. Он был реализован только спустя годы в General Electric. Теперь доступны SCR для регулирования уровней мощности от ватт до мегаватт. Самые маленькие устройства, упакованные как малосигнальные транзисторы, переключают 100 миллиампер при напряжении около 100 В переменного тока. Самые большие упакованные устройства имеют диаметр 172 мм, коммутируют 5600 А при 10 000 В переменного тока.SCR наивысшей мощности может состоять из цельной полупроводниковой пластины диаметром несколько дюймов (100 мм).

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR): (a) профиль легирования, (b) эквивалентная схема BJT.

Кремниевый управляемый выпрямитель представляет собой четырехслойный диод с подключением затвора, как показано на рисунке выше (а). При включении он проводит как диод для одной полярности тока. Если не сработал, он не проводит. Работа объяснена в терминах эквивалента составного подключенного транзистора на рисунке выше (b).Положительный сигнал запуска подается между выводами затвора и катода. Это заставляет транзистор, эквивалентный NPN, проводить. Коллектор проводящего транзистора NPN тянет низкий уровень, перемещая базу PNP в направлении ее напряжения коллектора, что заставляет PNP проводить. Коллектор проводящего PNP тянет вверх, перемещая основание NPN в направлении его коллектора. Эта положительная обратная связь (регенерация) усиливает уже проводимое состояние NPN. Более того, NPN теперь будет проводить даже при отсутствии стробирующего сигнала.Как только SCR проводит, он продолжает работать до тех пор, пока присутствует положительное анодное напряжение. Для показанной батареи постоянного тока это навсегда. Однако тиристоры чаще всего используются с переменным током или пульсирующим постоянным током. Проводимость прекращается с истечением положительной половины синусоиды на аноде. Более того, наиболее практичные схемы SCR зависят от цикла переменного тока, идущего от нуля до отсечки, или переключает SCR.

На рисунке ниже (а) показан профиль легирования SCR. Обратите внимание, что катод, который соответствует эквивалентному эмиттеру NPN-транзистора, сильно легирован, как указывает N ⁺.Анод также сильно легирован (P ⁺). Это эквивалентный эмиттер PNP-транзистора. Два средних слоя, соответствующие областям базы и коллектора эквивалентных транзисторов, менее легированы: N ^— и P. Этот профиль в мощных тиристорах может быть распределен по всей полупроводниковой пластине значительного диаметра.

Тиристоры: (a) поперечное сечение, (b) символ кремниевого выпрямителя (SCR), (c) символ запорного тиристора (GTO).

Схематические символы для SCR и GTO показаны на рисунках выше (b и c). Основной символ диода указывает на то, что проводимость от катода к аноду однонаправлена, как у диода. Добавление вывода затвора указывает на контроль проводимости диода. Выключатель выключения затвора (GTO) имеет двунаправленные стрелки вокруг вывода затвора, что указывает на то, что проводимость может быть отключена отрицательным импульсом, а также инициирована положительным импульсом.

В дополнение к повсеместно используемым SCR на основе кремния были произведены экспериментальные устройства из карбида кремния.Карбид кремния (SiC) работает при более высоких температурах и обладает большей теплопроводностью, чем любой металл, уступая только алмазу. Это должно позволить использовать устройства с физической мощностью меньше или с большей мощностью.

Обзор

SCR — наиболее распространенный член семейства тиристорных четырехслойных диодов.
Положительный импульс, приложенный к затвору SCR, запускает его в проводимость. Проводимость продолжается, даже если стробирующий импульс удален. Проводимость прекращается только тогда, когда напряжение между анодом и катодом падает до нуля.
чаще всего используются с источником переменного тока (или пульсирующим постоянным током) из-за непрерывной проводимости.
Выключатель затвора (GTO) может быть отключен подачей отрицательного импульса на затвор.
SCR мегаватт мощности, до 5600 А и 10 000 В.

Различные типы выпрямителей

Выпрямитель — это электронная схема, преобразующая переменный ток в постоянный. По типу входного питания, выпрямления и выхода его можно разделить на разные типы.

Однофазный выпрямитель

Однофазные выпрямители используются для преобразования однофазных источников переменного тока в постоянный ток. То есть однофазный трансформатор используется для подачи на выпрямитель. Однофазные выпрямители в основном используются для приложений с низким энергопотреблением, таких как бытовые электроприборы, бытовые электронные устройства и т. Д.

Схема однополупериодного выпрямителя, 1 фаза

Трехфазный выпрямитель

Выпрямитель 3Ф — это электронная схема, которая преобразует трехфазный переменный ток в однонаправленный выход постоянного тока.Трехфазные выпрямители в основном используются в промышленных и мощных приложениях.

В трехфазной электросети переменный ток той же частоты и амплитуды напряжения проходит по трем проводникам с разностью фаз 120 ^o градусов между каждой фазой. В то время как однофазное питание — это одна из трех фаз по отношению к нейтрали или общей контрольной точке трех фазных линий.

При трехфазном выпрямлении выходной сигнал получается из трех фаз, подаваемых в схему выпрямителя.

Автор Кришнаведала — Собственная работа, CC BY-SA 3.0, Ссылка

Сравнение однофазных и трехфазных выпрямителей

Однофазный выпрямитель

Трехфазный выпрямитель

Вход двухпроводный.
Низкое энергопотребление.
Низкий КПД.
Коэффициент пульсации высокий.
Максимальное выходное напряжение — это максимальный потенциал между фазой и нейтралью.
Минус TUF (коэффициент использования трансформатора).
Требуются дополнительные фильтры.
Low PIV (пиковое обратное напряжение).

Вход трехпроводный или четырехпроводный (трехфазная линия и одна нейтраль).
Высокая мощность.
Высокая эффективность.
Коэффициент пульсации меньше.
Максимальное выходное напряжение — это максимальный межфазный потенциал.
Подробнее TUF.
Никаких дополнительных фильтров не требуется.
Высокий PIV.

Неконтролируемый

Неуправляемая выпрямительная схема — это выпрямительные схемы общего назначения, в которых используются только диоды. Диодные выпрямители не контролируют выходное напряжение, поэтому их называют неуправляемыми выпрямителями.

Полуволна

Полупериодный выпрямитель — это тип выпрямителя, который преобразует только положительный полупериод входного переменного тока в пульсирующий постоянный ток.

Неуправляемая схема трехфазного однополупериодного выпрямителя

Здесь в цепи 3 фазы подключены к аноду трех диодов D1, D2 и D3.Катод всех трех диодов подключен к одному выводу нагрузки. Другой вывод нагрузки подключен к нейтрали. Следовательно, максимальное выходное напряжение на нагрузке — это максимальное пиковое напряжение фазовой линии относительно нейтральной точки, которое в идеале равно нулю вольт.

Диоды D1, D2, D3 поочередно проводят ток в зависимости от изменения фазы. Мгновенное выходное напряжение будет равно напряжению фазной линии, имеющей наивысший потенциал.

Полная волна

Полнопериодный выпрямитель — это схема выпрямителя, которая преобразует оба полупериода входного переменного тока в пульсирующий постоянный ток.

Схема неуправляемого однофазного двухполупериодного выпрямителя с центральным ответвлением

Приведенная ниже схема трехфазного мостового выпрямителя состоит из шести диодов. В двухполупериодном выпрямителе напряжение на нагрузке — это напряжение между двумя фазами.

3 φ Неуправляемый двухполупериодный мостовой выпрямитель

Диоды D1, D2, D3 выбирают, когда соответствующая фаза достигает наибольшего положительного напряжения, а диоды D4, D5, D6 выбирают наиболее отрицательное напряжение.

Полууправляемый

Управляемые выпрямители — это тип выпрямителей с фазовым управлением, которые управляют выходом с помощью тиристоров или тиристоров. В выпрямителях этого типа выходное напряжение выпрямителя можно регулировать, управляя срабатыванием тиристора.

Тиристор или SCR — это многослойное полупроводниковое устройство, состоящее из трех выводов: анода, катода и затвора. Он функционирует как коммутационное устройство с электрическим управлением. Он проводит только в одном направлении и всегда блокирует обратный ток.

При обратном смещении тиристор блокирует обратный ток так же, как работает диод с обратным смещением. Но при прямом смещении он ведет себя не так, как обычный диод. Чтобы включить или запустить SCR в проводимость, необходимо приложить небольшой ток к его клемме затвора. И при срабатывании ток начинает течь от анода к катоду.

Импульс затвора требуется только для запуска устройства, после срабатывания тринистора он остается в проводящем состоянии независимо от тока затвора после этого.SCR выключается, когда прямой ток падает ниже своего порогового значения или из-за отрицательного тока затвора. В схеме выпрямителя тиристор отключается при изменении напряжения в следующем полупериоде.

Трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель с полууправлением

Полууправляемый выпрямитель состоит из равного количества тиристоров и диодов, то есть общее количество компонентов выпрямителя включает половину количества тиристоров и половину количества диодов. Это означает, что однофазный полууправляемый мостовой выпрямитель состоит из 2 диодов и 2 тиристоров; то есть просто 2 диода в неуправляемом выпрямителе заменяются двумя тиристорами.

Полный контроль

В полностью управляемом выпрямителе все компоненты выпрямителя являются переключающими устройствами, которые управляются внешним импульсом.

Полностью управляемая однофазная двухполупериодная мостовая схема выпрямителя

Регулировка мощности управляемого выпрямителя осуществляется путем регулировки угла зажигания или временной задержки запускающего импульса. Управляя стробирующим импульсом, SCR можно включать под разными углами фазы, и, таким образом, можно управлять фазой каждого полупериода.

Схема трехфазного однополупериодного выпрямителя с полным управлением

Основы тиристорных схем | SpringerLink

Часть Прикладная физика и инженерия серия книг (APPLIED PHYS, том 12)

Резюме

Управление фазой и переключение при нулевом напряжении являются основными методами управления мощностью, используемыми в схемах тиристоров и симисторов. Фазовое управление достигается резистивными или резистивно-емкостными цепями или запускающими импульсами, получаемыми от таких устройств, как диакритические схемы, однопереходные транзисторы, двухтранзисторные схемы запуска и неоновые лампы.

Для отключения тиристора необходимо уменьшить основной ток ниже уровня удерживающего тока. В цепи переменного тока ток проходит через ноль каждые полупериод, поэтому отключение тиристора также обеспечивается каждые полупериод. Однако коммутация тиристора в цепи постоянного тока требует использования дополнительных схем.

Чтобы избежать ложного срабатывания или повреждения тиристора из-за переходных процессов, обычно рекомендуются некоторые простые защитные схемы.

Практическое применение тиристоров и / или симисторов показано в схемах регуляторов света, универсальных контроллеров двигателей, контроллеров нагрева и преобразователей постоянного тока в переменный.

Ключевые слова

Полупериодный выпрямитель тока затвора Угол включения инвертора Кремниевый управляющий выпрямитель

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Предварительный просмотр

Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.

Каталожные номера

17,1
RCA. Цепи твердотельного питания. Техническая серия SP-52, RCA Solid State Division, 1971.
Google Scholar
17,2
GE SCR Manual
, 5-е изд., Сиракузы, Нью-Йорк: General Electric, 1972 г.
Google Scholar
17,3
Дж. М. Нейлсон. Диммеры с использованием симисторов. Примечание по применению RCA AN-3778.
Google Scholar
17,4
Ф. Э. Джентри, Ф. В. Гуцвиллер, Н. Холоняк-младший, Э. Э. фон Застров.
Выпрямители с полупроводниковым управлением
. Нью-Йорк: Прентис-Холл, 1964.
Google Scholar
17,5
Дж. В. Йонушка. Применение кремниевых выпрямителей RCA для управления универсальными двигателями. Рекомендации по применению тиристоров RCA AN-3469, Somerville, N.J., 1968.
Google Scholar
17,6
J.В. Йонушка. Приложение управления мощностью симистора. Рекомендации по применению тиристоров RCA AN-3697.
Google Scholar
17,7
J. E. Wojslawowicz. Анализ и проектирование снабберных сетей для подавления
дв / дт
в тиристорных цепях. Примечание по применению RCA AN-4745.
Google Scholar
17,8
Джон Д. Харден младший и Форест Б. Голден, ред.
Power Semiconductor Applications
. Нью-Йорк: Джон Вили, 1972.
Google Scholar
17.9
B.D. Бедфорд и Г. Р. Хофт.
Принципы инверторных схем
. Нью-Йорк: Джон Вили, 1964.
Google Scholar
17,10
W. McMurray.
Теория и конструкция циклоконверторов
. Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 1972.
Google Scholar
17.11
RCA Solid State, 1975 Thyristors / Rectifiers Data Book, Somerville, N.J., SSD-206C.
Google Scholar
17.12
N. W. Mapham. Классификация схем инвертора SCR. IEEE International Convention Record, Part 4, pp. 99–105, 1964.
Google Scholar
17,13
W. McMurray. Инвертор SCR коммутируется вспомогательным импульсом. 1964 Труды конференции Intermag.
Google Scholar
17,14
N. W. Mapham. Инвертор SCR с хорошей регулировкой и синусоидальным выходом.
IEEE Trans. Industr. Gen. Applic., IGA-3
: 176–187, 1967.
CrossRefGoogle Scholar

Также представляет интерес

Г. Дж. Дебу и К. Берроуз.
Интегральные схемы и полупроводниковые приборы
. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1971.
Google Scholar
П. Аткинсон. Тиристоры и их применение. Лондон: Mills & Boon, 1972.
Google Scholar
F. F. Mazda.
Тиристорное управление
. Нью-Йорк: Джон Вили, 1973 г.
Google Scholar

Информация об авторских правах

Авторы и аффилированные лица

1.RCA Corp.USA
2. Департамент усовершенствованных устройств и приложений, Твердый государственный технологический центр, Сомервиль, США

, однофазный, двухполупериодный, управляемый выпрямитель | Преобразователи переменного тока в постоянный | Учебник по электронике |

Однофазный полноволновой управляемый выпрямитель с R-нагрузкой:

На рисунке ниже показаны однофазные полноволновые управляемые выпрямители с R-нагрузкой

• Однофазный полностью управляемый выпрямитель позволяет преобразовывать однофазный переменный ток в постоянный.Обычно это используется в различных приложениях, таких как зарядка аккумуляторов, регулирование скорости двигателей постоянного тока и внешний интерфейс ИБП (источник бесперебойного питания) и импульсный источник питания (импульсный источник питания).
• Все четыре устройства являются тиристорами. Моменты включения этих устройств зависят от подаваемых сигналов зажигания. Отключение происходит, когда ток через устройство достигает нуля, и он имеет обратное смещение, по крайней мере, на время, равное времени выключения устройства, указанному в паспорте.
• В положительном полупериоде тиристоры T1 и T2 срабатывают под углом ±.
• Когда T1 и T2 проводят
Vo = Vs
IO = is = Vo / R = Vs / R
• В отрицательном полупериоде входного напряжения, тиристоры T3 и T4 срабатывают под углом (€ + Î ±)
• Здесь выходной ток и ток питания противоположны.
âˆ´ is = -io
T3 и T4 отключаются при 2Ï €.

Однофазный полноволновой управляемый выпрямитель с нагрузкой RL:

На рисунке ниже показаны однофазные полноволновые управляемые выпрямители с нагрузкой RL.

Работа этого режима может быть разделена на четыре режима
Режим 1 (± до €)
• В положительном полупериоде приложенного сигнала переменного тока, T1 и T2 SCR имеют прямое смещение и могут быть включены угол Î ±.
• Напряжение нагрузки равно положительному мгновенному напряжению питания переменного тока. Ток нагрузки положительный, без пульсаций, постоянный и равен Io.
• Из-за положительной полярности напряжения нагрузки и тока нагрузки индуктивность нагрузки будет накапливать энергию.
Режим 2 (от € доÏ € + Î ±)
â € ¢ При wt = € входная подача равна нулю, а после Ï € становится отрицательной. Но индуктивность препятствует любому изменению через нее.
• Для поддержания постоянного тока нагрузки и в том же направлении. Самоиндукция появляется поперек буквы L, как показано.
• Из-за этого индуцированного напряжения транзисторы T1 и T2 тринистора имеют прямое отклонение, несмотря на отрицательное напряжение питания.
• Напряжение нагрузки отрицательное и равно мгновенному напряжению питания переменного тока, тогда как ток нагрузки положительный.
• Таким образом, нагрузка действует как источник, а накопленная энергия в индуктивности возвращается обратно в источник переменного тока.

Mode 3 (€ + Î ± до 2Ï €)
â € ¢ При wt = Ï € + Î ± SCR T3 и T4 включены, а T1, T2 имеют обратное смещение.
• Таким образом, процесс проводимости передается от Т1, Т2 к Т3, Т4.
• Напряжение нагрузки снова становится положительным, а энергия накапливается в катушке индуктивности.
• Т3, Т4 проводят в отрицательном полупериоде от (€ + Î ±) до 2Ï €
• При положительном напряжении нагрузки и энергии тока нагрузки сохраняется
Режим 4 (от 2Ï € до 2Ï € + ±)
â € ¢ При wt = 2Ï € входное напряжение проходит через ноль.
• Индуктивная нагрузка будет пытаться противодействовать любому изменению тока, если для поддержания тока нагрузки постоянным и в том же направлении.
• Индуцированная ЭДС положительна и поддерживает проводящие тиристоры T3 и T4 с обратной полярностью.
• Таким образом, VL отрицателен и равен мгновенному напряжению питания переменного тока. При этом ток нагрузки остается положительным.
• Таким образом, нагрузка действует как источник, а накопленная энергия в индуктивности возвращается обратно в источник переменного тока.
• При wt = ± или 2Ï € + ±, T3 и T4 коммутируются, а T1, T2 включаются.

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — определение, конструкция, режимы работы и характеристики VI

ср знаю, что диод позволяет электрический Текущий в одном направлении и блокирует электрический ток в другом направление. Другими словами, диод преобразует переменный ток. ток в постоянный ток Текущий.Это уникальное поведение диодов позволяет строить различные типы выпрямители типа половинные волна, полная волна и мост выпрямители. Эти выпрямители преобразует переменный ток в постоянный.

полуволновые, двухполупериодные и мостовые выпрямители используют нормальные p-n переходные диоды (двухслойные диоды).Итак, если напряжение применяется к этим диодам достаточно высоко, то диоды может быть уничтожен. Итак, выпрямители не может работать при высоком напряжении.

Чтобы преодолеть этот недостаток, ученые разработали специальный тип выпрямителя, известный как Выпрямитель с кремниевым управлением. Эти выпрямители выдерживают высокое напряжение.

Выпрямитель с кремниевым управлением

Определение

Выпрямитель с кремниевым управлением — это 3 терминал и 4-х слойное полупроводниковое устройство управления током.Он в основном используется в устройствах для управления большой мощностью. Выпрямитель с кремниевым управлением также иногда называют Диод SCR, 4-слойный диод, 4-слойное устройство или тиристор. это изготовлен из кремниевого материала, который контролирует высокую мощность и преобразует сильный переменный ток в постоянный (выпрямление). Следовательно, он называется выпрямителем с кремниевым управлением.

Что контролируется кремнием? Выпрямитель?

Выпрямитель с кремниевым управлением

устройство управления однонаправленным током.Как нормальный p-n-переходный диод, он пропускает электрический ток только в одном направление и блокирует электрический ток в другом направлении. А диод с нормальным p-n переходом состоит из двух полупроводниковых слоев. а именно P-типа и N-типа. Однако диод SCR состоит из 4 полупроводниковых слоев чередование материалов типа P и N.

Принцип p-n-p-n переключения был разработан Tanenbaum, Goldey, Moll и Холоняк из Bell Laboratories в 1956 году.Кремний управляемый выпрямитель разработан коллективом энергетиков во главе с Гордоном Холлом и коммерциализированной Фрэнком В. Фрэнком В. «Билл» Гуцвиллер в 1957 году. На заре создания этого устройства разработка, его часто называют такими именами, как SCR и управляемый выпрямитель. Однако в наши дни это устройство часто упомянутый Thyristor.

Выпрямители с кремниевым управлением используется в приложениях управления мощностью, таких как мощность, подаваемая на электродвигатели, реле управления или индукционные нагревательные элементы где мощность должна контролироваться.

Кремний Обозначение управляемого выпрямителя

Схематическое обозначение кремния. управляемый выпрямитель показан на рисунке ниже. SCR диод состоит из трех клемм, а именно анода (A), катода (K), затвора (ГРАММ). Стрелка диода показывает направление обычного Текущий.

Строительство выпрямителя с кремниевым управлением

Выпрямитель с кремниевым управлением состоит из 4-х полупроводниковых слоев чередующегося типа P и N материалы, из которых формируются конструкции НПНП или ПНПН.Имеет три P-N соединения, а именно J ₁, J _2, J ₃ с тремя выводами, прикрепленными к полупроводниковым материалам а именно анод (A), катод (K) и затвор (G). Анод — это положительно заряженный электрод, через который обычный ток поступает в электрическое устройство, катод — это отрицательно заряженный электрод, через который обычный ток покидает электрическое устройство, ворота — это клемма, которая контролирует ток между анодом и катодом.Ворота Терминал также иногда называют контрольным терминалом.

Вывод анода SCR диода соединен с первым материалом p-типа структуры PNPN, катодный вывод соединен с последним материалом n-типа, и клемма затвора соединена со вторым материалом p-типа Ближайшая к катоду структура ПНПН.

В кремниевом выпрямителе, Кремний используется как собственный полупроводник.При добавлении пятивалентных примесей к этому внутреннему полупроводник, образуется полупроводник N-типа. Когда трехвалентный примеси добавляются к собственному полупроводнику, p-тип полупроводник.

Когда 4 полупроводниковых слоя чередующиеся материалы типа P и N кладут друг на друга, В структуре ПНПН образуются три перехода. В PNPN структура, стык J ₁ сформирован между первым слоем P-N стык J ₂ образуется между слоем N-P и переходом J ₃ образуется между последним слоем P-N.Допинг ПНПН структура зависит от применения диода SCR

режимов работы в SCR

Есть три режима работы для выпрямителя с кремниевым управлением (SCR), в зависимости от предвзятое отношение к нему.

1) Режим блокировки в прямом направлении (выключенное состояние)

2) Режим прямого включения (включено)

3) Обратный режим блокировки (выключенное состояние)

1) Режим блокировки в прямом направлении (выключенное состояние)

В этом режиме работы положительное напряжение (+) подается на анод A (+), отрицательное напряжение (-) подается на катод K (-), а затвор G разомкнут, как показано на рисунке ниже.В данном случае переход J ₁ и разветвление J ₃ смещены вперед, тогда как переход J2 становится обратный смещенный. Из-за напряжения обратного смещения ширина области истощения увеличивается на переходе J ₂. Эта обедненная область на стыке J ₂ действует как стена или препятствие между перекрестком J ₁ и переход J ₃.Он блокирует текущий ток между переходом J ₁ и переходом J ₃. Следовательно, большая часть тока не течет. между переходом J ₁ и переходом J ₃. Однако протекает небольшое количество тока утечки. между переходом J ₁ и переходом J ₃.

При подаче напряжения на тиристор достигает значения пробоя, неосновные носители высоких энергий вызывает лавинный срыв.При этом напряжении пробоя ток начинает течь через SCR. Но ниже этой поломки напряжения, SCR предлагает очень высокое сопротивление току и так что он будет в выключенном состоянии.

В этом режиме работы SCR смещен вперед, но ток все еще течет через него. Следовательно, он называется режимом прямой блокировки.

2) Режим прямого включения (включено)

Кремниевый выпрямитель может заставить вести себя двумя способами:

За счет увеличения напряжения прямого смещения, приложенного между анодом и катодное напряжение пробоя
Путем подачи положительного напряжения на вывод затвора.

В первом случае прямое смещение напряжение, приложенное между анодом и катодом, увеличивается сверх напряжение пробоя, неосновные носители (свободные электроны в анод и дырки в катоде) получает большое количество энергии и разогнался до больших скоростей. Это высокоскоростное меньшинство носители сталкиваются с другими атомами и генерируют больше заряда перевозчики. Точно так же много столкновений происходит с другими атомами.Благодаря этому генерируются миллионы носителей заряда. Как в результате происходит пробой обедненной области на стыке J ₂ и ток начинает течь через тиристор. Таким образом, SCR будет в состоянии Вкл. Ток в тиристоре быстро увеличивается после происходит пробой соединения.

Во втором случае небольшой положительный напряжение V _G приложено к выводу затвора.Как мы знайте, что в режиме прямой блокировки ток не течет через цепь из-за наличия широкой области истощения на развязке J ₂. Эта область истощения образовалась из-за обратного смещения клеммы затвора. Так что эта проблема может легко решить, приложив небольшое положительное напряжение к Терминал ворот. Когда небольшое положительное напряжение подается на терминал ворот, он станет смещенным вперед.Итак, истощение ширина области на стыке J ₂ становится очень узкой. В этом случае приложение небольшого напряжения прямого смещения между анодом и катодом достаточно, чтобы электрический ток проникают через эту узкую область истощения. Следовательно, электрический ток начинает течь через цепь SCR.

Во втором случае нам не нужно подавать заявку большое напряжение между анодом и катодом.Небольшое напряжение между анод и катод, а положительное напряжение на выводе затвора Достаточно перевести SCR из режима блокировки в режим проводки.

В этом режиме работы SCR прямое смещение, и через него течет ток. Следовательно, он назван как прямой проводящий режим.

3) Обратный режим блокировки (включено)

В этом режиме работы отрицательное напряжение (-) подается на анод (+), положительное напряжение (+) подается на катод (-), а затвор разомкнут, как показано на рисунок ниже.В данном случае переход J ₁ и переход J ₃ имеют обратное смещение, тогда как переход J2 становится предвзятым.

В качестве переходов J ₁ и переход J ₃ имеют обратное смещение, нет ток протекает через цепь SCR. Но небольшая утечка ток течет из-за дрейфа носителей заряда в прямом смещенный переход J ₂.Этот небольшой ток утечки не достаточно включить SCR. Таким образом, SCR будет в выключенном состоянии.

V-I Характеристики SCR

V-I характеристики SCR показано на рисунке ниже. Горизонтальная линия внизу цифра представляет величину напряжения, приложенного к SCR, тогда как вертикальная линия представляет количество ток течет в SCR.

В _A = напряжение анода, I _A = Анодный ток, + V _A = прямое анодное напряжение, + I _A = Прямой анодный ток, -V _A = обратный анод напряжение, + I _A = обратный анодный ток

V-I характеристики SCR разделен на три региона:

Область прямой блокировки
Область прямой проводимости
Область обратной блокировки

В этой области положительное напряжение (+) подается на анод (+), отрицательное напряжение (-) подается на катод (-), и затвор открыт.Благодаря этому соединение J ₁ и J ₃ становится смещенным вперед в то время как J ₂ становится обратным смещением. Поэтому небольшой ток утечки протекает от анода к катодным выводам SCR. Этот небольшой ток утечки известен как прямая утечка. Текущий.

Область ОА V-I характеристик известен как область прямой блокировки, в которой SCR не проводить электрический ток.

Область прямой проводимости

Если приложено напряжение прямого смещения между анодом и катодом увеличивается за пределами пробоя напряжения, неосновные носители (свободные электроны на аноде и дырки в катоде) набирает большое количество энергии и ускоряется к большим скоростям. Это высокоскоростные неосновные авианосцы сталкивается с другими атомами и генерирует больше носителей заряда.Точно так же много столкновений происходит с атомами. В связи с этим, генерируются миллионы носителей заряда. В результате истощение пробой области происходит на переходе J ₂ и ток начинает течь через SCR. Таким образом, SCR будет во включенном состоянии. Ток в SCR быстро увеличивается после перехода происходит поломка.

Напряжение, при котором находится переход J ₂ ломается, когда ворота открыты, называется прорывом вперед напряжение (В _BF).

Район до нашей эры V-I характеристика называется областью проводимости. В этом регионе ток, протекающий от анода к катоду, быстро увеличивается. В область AB указывает, что как только устройство включается, напряжение на тиристоре падает до нескольких вольт.

В этой области отрицательное напряжение (-) подается на анод (+), положительное напряжение (+) подается на катод (-), и затвор открыт.В этом случае переход J ₁ и переход J ₃ являются обратное смещение, тогда как переход J2 становится предвзятым.

Как стыки J ₁ и стыки J ₃ являются с обратным смещением, ток через цепь SCR не протекает. Но небольшой ток утечки протекает из-за дрейфа заряда. носители в прямом смещенном переходе J ₂.Этот небольшой ток утечки называется током обратной утечки. Эта небольшая утечка тока недостаточно для включения SCR.

Если приложено напряжение обратного смещения между анодом и катодом увеличивается сверх обратного напряжение пробоя (_{В, ВР}), лавинный пробой происходит. В результате ток быстро увеличивается. Область EF называют зоной обратного схода лавины.Этот быстрый рост ток может повредить устройство SCR.

Трехфазный полуволновой / полноволновой преобразователь

ВВЕДЕНИЕ

Трехфазные полууправляемые мостовые преобразователи и полностью управляемые мостовые преобразователи широко используются в промышленных приложениях с выходной мощностью до 15 кВт. Трехфазные выпрямители обеспечивают максимальный выход постоянного тока

В _{постоянного тока (макс.)} = 2 В _{м /}

Частота пульсаций на выходе равна удвоенной частоте переменного тока.Однофазные двухполупериодные выпрямители с управлением от обеспечивают два выходных импульса в течение каждого входного цикла питания и, следовательно, называются двухимпульсными преобразователями.

Трехфазные преобразователи — это выпрямители с трехфазным управлением , которые используются для преобразования входной мощности переменного тока в выходную мощность постоянного тока через нагрузку.

Характеристики выпрямителей с трехфазным управлением —

Работают от трехфазного переменного напряжения.
Они обеспечивают более высокое выходное напряжение постоянного тока и более высокую выходную мощность постоянного тока.
Более высокая частота пульсаций выходного напряжения.
Требования к фильтрации упрощены для сглаживания напряжения нагрузки и тока нагрузки

Трехфазные выпрямители широко используются в мощных промышленных приводах постоянного тока с регулируемой скоростью.

Три однофазных полуволновых преобразователя соединены вместе, чтобы сформировать трехфазный полуволновой преобразователь , как показано на рисунке.

ТРЕХФАЗНЫЕ УРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ

Мы определяем три линейных нейтральных напряжения (трехфазные напряжения) следующим образом:

Трехфазный полуволновой преобразователь объединяет три однофазных полупериодных управляемых выпрямителя в одной цепи, питающей общую нагрузка.Тиристор Т ₁, включенный последовательно с одной из фазных обмоток питания ‘a-n’ , действует как полуволновой управляемый выпрямитель. Второй тиристор Т ₂, включенный последовательно с фазной обмоткой ‘b-n’ , действует как второй полуволновой управляемый выпрямитель. Третий тиристор Т ₃, включенный последовательно с фазной обмоткой питания, действует как третий полуволновой управляемый выпрямитель.

Трехфазное входное питание подается через питающий трансформатор, соединенный звездой, как показано на рисунке.Общая нейтральная точка источника питания подключена к одному концу нагрузки, а другой конец нагрузки подключен к общей катодной точке.

Когда тиристор T ₁ срабатывает при ω t = (∏ / 6 + α) = (30 ° + α), фазное напряжение V _an появляется на нагрузке, когда T ₁ дирижирует. Ток нагрузки протекает через фазную обмотку ‘a-n’ и через тиристор T ₁, пока T ₁ проводит.

Когда тиристор T ₂ срабатывает при ω t = (5∏ / 6α), T ₁ становится смещенным в обратном направлении и отключается. Ток нагрузки протекает через тиристор и фазную обмотку ‘b-n’ питания. Когда T ₂ проводит фазное напряжение v _bn появляется через нагрузку до тех пор, пока тиристор T ₃ не сработает.

Когда тиристор T ₃ срабатывает при ω t = (3∏ / 2 + α) = (270 ° + α), T ₂ имеет обратное смещение и, следовательно, T ₂ отключается.Фазное напряжение V _и появляется на нагрузке, когда T ₃ проводит.

Когда T ₁ снова запускается в начале следующего входного цикла, тиристор T ₃ отключается, поскольку он естественно смещается в обратном направлении, как только срабатывает T ₁. На рисунке показаны трехфазные входные напряжения питания, выходное напряжение, возникающее на нагрузке, и ток нагрузки, предполагающий постоянный ток нагрузки без пульсаций для высокоиндуктивной нагрузки и ток через тиристор T ₁ .

Для чисто резистивной нагрузки, где индуктивность нагрузки ‘L = 0’ и угол срабатывания α> (/ 6), ток нагрузки проявляется как прерывистый ток нагрузки, и каждый тиристор, естественно, коммутируется, когда полярность соответствующей фазы питания напряжение меняется на противоположное. Частота пульсаций на выходе для 3-ФАЗНОГО ПОЛУВОЛНОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ составляет f _s , где f _s — входная частота питания. 3

3-ФАЗНЫЙ ПОЛУВОЛНОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ обычно не используется в практических системах преобразователя из-за того недостатка, что формы сигнала тока питания содержат компоненты постоянного тока (т.е.е. формы сигналов тока питания имеют среднее значение или значение постоянного тока).

ДЛЯ ВЫРАЖЕНИЯ СРЕДНЕГО ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ 3-ФАЗНОГО ПОЛОВИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ТОКА НАГРУЗКИ

Опорное фазное напряжение В _RN = v _sin = В = В . Угол запуска измеряется по точкам пересечения кривых трехфазного напряжения питания. Когда напряжение питания фазы В, _и начинает свой положительный полупериод при ω t = 0, первая точка перехода появляется при ω t = (/ 6) радиан 30 °.

Угол срабатывания α для тиристора T ₁ измеряется от точки перехода в. Тиристор T ₁ смещен в прямом направлении в течение периода ω t = от 30 ° до 150 °, когда фазное напряжение питания v, _и, имеет более высокую амплитуду, чем другие фазные напряжения питания. Следовательно, T ₁ может срабатывать в диапазоне от 30 ° до 150 °. Когда тиристор T ₁ запускается при угле срабатывания α, среднее или постоянное выходное напряжение для постоянного тока нагрузки рассчитывается с использованием уравнения

Примечание из тригонометрического соотношения

Получается максимальное среднее или постоянное выходное напряжение при угле задержки α = 0 и определяется как

V _{dx (max> = vdm = 3√3Vm / 2∏}

V _m Пиковое фазное напряжение.

И нормализованное среднее выходное напряжение равно

, ЧТОБЫ ВЫВОДИТЬ ВЫРАЖЕНИЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ 3-ФАЗНОГО ПОЛОВИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ТОКА НАГРУЗКИ

Среднеквадратичное значение выходного напряжения определяется с помощью уравнение

Трехфазный полуволновой управляемый выпрямитель Формы выходного напряжения для разных углов запуска с нагрузкой RL

Трехфазный полуволновой управляемый выпрямитель Формы выходного напряжения для разных углов запуска с нагрузкой R

ВЫВОДИТЕ ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ СРЕДНЕГО ИЛИ ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА 3-ФАЗНОГО ПОЛОВИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С РЕЗИСТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ ИЛИ НАГРУЗКОЙ RL С ВПЕРЕД.

В случае выпрямителя с трехфазным полуволновым управлением и резистивной нагрузкой с трехфазным полуволновым управлением, тиристор T ₁ срабатывает при ω t = (30 ° + α) и T ₁ проводит до ω t = 180 ° = & прон; радиан. Когда напряжение питания фазы уменьшается до нуля при, ток нагрузки падает до нуля и тиристор T ₁ выключается. Таким образом, T ₁ ведет от ωt = (30 ° + α) к (180 °).

Следовательно, среднее выходное напряжение постоянного тока для 3-импульсного преобразователя (3-фазный полуволновой выпрямитель) рассчитывается с использованием уравнения

3-фазный полный преобразователь — это полностью управляемый мостовой выпрямитель, использующий шесть тиристоров, подключенных друг к другу. форма полноволновой мостовой конфигурации. Все шесть тиристоров представляют собой управляемые переключатели, которые включаются в соответствующее время с помощью соответствующих сигналов запуска затвора.

Трехфазный полный преобразователь широко используется в промышленных энергосистемах с уровнем выходной мощности до 120 кВт, где требуется работа в двух квадрантах.На рисунке показан трехфазный полный преобразователь с высокоиндуктивной нагрузкой. Эта схема также известна как трехфазный двухполупериодный мост или шестиимпульсный преобразователь.

Тиристоры срабатывают с интервалом (/ 3) радиан (т.е. с интервалом 30 °). Частота пульсаций выходного напряжения составляет 6 f _s , а требования к фильтрации меньше, чем у трехфазных полуволновых и полуволновых преобразователей .

При ω t = (/ 6 + α) тиристор уже находится в проводящем состоянии, когда тиристор включается путем подачи стробирующего сигнала на затвор.В течение периода времени ω t = (/ 6 + α) от до (/ 2 + α) тиристоры и проводят вместе, и межфазное напряжение питания появляется на нагрузке.

При ω t = (/ 2 + α) тиристор T ₂ срабатывает и T ₆ сразу смещается в обратном направлении, а T ₆ отключается из-за естественной коммутации . В течение периода времени от ω t = (/ + α) до (5∏ / 6 + α) тиристоры T ₁ и T ₂ проводят вместе, и линейное напряжение питания появляется через Загрузка.

Тиристорный выпрямитель схема: Схема управляемого выпрямителя — Энциклопедия по машиностроению XXL

Схема управляемого выпрямителя — Энциклопедия по машиностроению XXL

Управляемый выпрямитель. Однополупериодный и двухполупериодный тиристорный управляемый выпрямитель

13.8. УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Проектирование схемы трехфазного регулируемого выпрямителя (Курсовая работа)

Тема 5

5.2. Анализ работы двухполупериодного тиристорного управляемого выпрямителя на резистивную нагрузку

5.3. Анализ работы двухполупериодного тиристорного управляемого выпрямителя на нагрузку индуктивного характера

5.5. Основные особенности регулируемых тиристорных выпрямителей

Мостовой трёхфазный управляемый выпрямитель. Управляемые тиристорные выпрямители

Похожие главы из других работ:

6.1.2 Сетевой выпрямитель

2.1 Однофазный мостовой инвертор. Силовая схема и принцип работы

2.2 Трехфазный мостовой инвертор тока

4.4 Выпрямитель

1. Понижающий мостовой выпрямитель

4.4 Выпрямитель Б-15.635.75.

2.7 Генератор управляемый напряжением

1.3 Сетевой выпрямитель с фильтрами

Описание трехфазной мостовой схемы

3.3 Управляемый скол

1.1.4 Трехфазный мостовой несимметричный управляемый выпрямитель

Однофазный управляемый выпрямитель

Однофазный управляемый выпрямитель со средней точкой

Трёхфазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом