Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Общие сведения. Регулирование выходного напряжения выпрямителя возможно с помощью реостата или потенциометра в цепи постоянного тока или автотрансформатора в цепи переменного




Читайте также:
  1. B. Общие выводы
  2. I. Краткие теоретические сведения.
  3. I. Краткие теоретические сведения.
  4. I. Краткие теоретические сведения.
  5. I. Краткие теоретические сведения.
  6. I. ОБЩИЕ ДАННЫЕ АНАМНЕЗА
  7. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  8. I. Общие правила
  9. I. Общие правила
  10. I. Общие принципы фармацевтической опеки.

 

Регулирование выходного напряжения выпрямителя возможно с помощью реостата или потенциометра в цепи постоянного тока или автотрансформатора в цепи переменного тока. Оба способа просты, но имеют существенные недостатки: низкий КПД вследствие значительного потребления энергии регулирующими элементами, громоздкость и высокая стоимость регуляторов. В настоящее время широко применяют более экономичные и удобные управляемые выпрямители. В качестве вентилей в них используются тиристоры, позволяющие совместить процессы выпрямления и регулирования.


Тиристор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя или более p–n-переходами и тремя выводами. Структура, условное обозначение и вольтамперная характеристика тиристора приведены на рис. 2.1. Основу тиристора составляет кристалл кремния, в котором созданы четыре слоя с разными типами электропроводности. Внешний p-слой называют анодом (А), внешний n-слой – катодом (К), а два внутренних слоя – базами. Одна из баз имеет вывод – управляющий электрод (У). При прямом включении (анод положителен по отношению к катоду) переходы П1 и П3 смещены в прямом направлении и ток Iпр определяется высоким сопротивлением закрытого перехода П2. До тех пор пока П2 закрыт, прямой ток практически равен нулю. При поступлении на управляющий электрод импульсного сигнала за счет перераспределения зарядов в области баз переход П2 открывается. Сопротивление его уменьшается, и тиристор переходит на рабочую часть характеристики, подобную прямой ветви характеристики диода. Таким образом, тиристор можно считать управляемым диодом, который проводит ток только в одном направлении после поступления разрешающего сигнала на управляющий электрод. Он остается во включенном состоянии, пока протекающий через него ток больше критического, называемого током удержания Iуд. Как только Iпр станет меньше Iуд, тиристор закрывается.

При обратном включении тиристора (анод отрицателен по отношению к катоду) закрыты два перехода П1 и П3 и тиристор тока не проводит. Для нормальной работы тиристора надо, чтобы напряжение на нем не превышало при прямом и при обратном включении допустимых значений Uвкл max и Uобр max.

На рис. 2.2 показана схема стенда для исследования управляемого выпрямителя. При отключенном выключателе В цепь тиристора VS2 разомкнута и получаем схему однополупериодного выпрямителя на двух последовательно включенных вентилях VD2 и VS1. Диод VD2 открыт все положительные полупериоды напряжения, и процессы управления выпрямленным напряжением определяются работой тиристора VS1.



Без управляющего тока iу тиристор не откроется даже в положительные полупериоды u2.
Напряжение на нагрузке uн и ток iн будут равны нулю. Управляющий ток iу в виде коротких импульсов вырабатывается и подается на управляющий электрод тиристора блоком управления БУ. Эти импульсы синхронизированы с положительными полупериодами напряжения u2. С помощью потенциометра их можно смещать по фазе относительно u2 на угол a, называемый углом управления. Угол a можно изменять в пределах от 0 до 180°.

Если управляющие импульсы приходят на тиристор в начале каждого положительного полупериода (a=0°), то тиристор сразу открывается и ток через нагрузку протекает весь полупериод (рис. 2.3) Среднее напряжение на нагрузке будет такое же, как и при работе неуправляемого выпрямителя

 

 

Если с помощью БУ импульсы iy сместить на угол a относительно напряжения u2, то тиристор откроется с запаздыванием, и будет пропускать ток только часть полупериода от a до p. В этом случае



 

Таким образом, изменяя a от 0 до 180°, можно плавно регулировать Uн ср от Uн0 до 0. Ток нагрузки повторяет uн:

 

 

При включенном выключателе В работают все четыре вентиля и получаем схему мостового управляемого выпрямителя. Принцип работы тиристоров в этой схеме не отличается от описанного выше. Управляющие импульсы iy подаются на VS1 и VS2 синхронно с положительными полупериодами напряжения на каждом из них.

Среднее значение выпрямленного напряжения вдвое больше, чем при однополупериодном выпрямлении

 

 

Возможности управляемых выпрямителей определяют две основные характеристики:

1. Характеристика управления, представляющая зависимость
U
н ср (a) при Rн = const.

2. Внешняя характеристика, отражающая зависимость Uн ср (Iн ср) при a = const.

 


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 11; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты