Тиристорный Эл постоянного тока. Однофазная нулевая двухполупериодная схема тиристорного выпрямителя

В станках с ЧПУ и ПР наибольшее распространение получили тиристорные электроприводы постоянного тока.

Одним из основных элементов этих приводов является тиристорный преобразователь, который преобразует энергию переменного тока в энергию постоянного тока.

Изучению регуляторов напряжения на базе тиристорных преобразователей посвящена одна из лабораторных работ учебного цикла. Поставлен также ряд лабораторных работ по исследованию регулируемого тиристорного привода. Поэтому подробно останавливаться на этом не будем.

При включении в цепь переменного тока тиристор может быть открыт в положительный полупериод при подаче импульса напряжения на управляющий электрод. После исчезновения управляющего напряжения тиристор остаётся в проводящем состоянии до тех пор, пока анодное напряжение не станет равным нулю. Регулирование выпрямляемого напряжения происходит путём изменения фазового угла управляющего импульса, который открывает тиристор и тем самым изменяет длительность его работы в оставшуюся часть периода.

Рассмотрим принцип регулирования напряжения на примере однофазной нулевой двухполупериодной схеме выпрямления.

Допустим, что на управляющий электрод тиристора VД₁ подаётся от системы управления СУ импульс в момент времени t₁ . Угол a₁ отсчитываемый от момента естественного включения вентиля VД₁ вызывает на нагрузке скачки напряжения, которые будут изменятся по кривой U_2а . В момент t₂ напряжение U_2а становится равным нулю и тиристор VД₁ закроется. На интервале t₃ - t₂ оба тиристора закрыты и ток равен нулю, а в момент t₃ вступает в действие тиристор VД₂ и остаётся открытым до момента t₄ и т.д. При активной нагрузке кривая выпрямляемого тока повторяет кривую выпрямляемого напряжения.

Если изменяется a относительно начала синусоиды на анодах тиристоров, то соответственно меняется среднее значение выпрямленного напряжения.

Процессы в схеме с управляемым выпрямителем при учёте индуктивности рассеивания обмоток трансформатора, индуктивности обмоток якоря двигателя и противоЭДС двигателя накладывает существенные особенности на работу преобразователя. Кривая выпрямляемого напряжения состоит из положительных и отрицательных участков синусоиды. Ток может быть как непрерывным так и прерывистым.

Выпрямленное напряжение (ток) содержит постоянную Ud и переменную составляющие. Наличие пульсаций выпрямленного тока ухудшает условия коммутации двигателей постоянного тока, увеличивают потери в них. Поэтому на выходе выпрямителя часто устанавливается индуктивный фильтр, включённый последовательно с якорем ЭД, обладающий реактивным сопротивлением (реактор). Другим средством уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения является использование многофазных схем выпрямления, которые можно разделить на нулевые и мостовые.