Однофазный управляемый выпрямитель на тиристоре.
Управление напряжением на выходе управляемого выпрямителя сводится к управлению во времени моментом отпирания тиристора. Это осуществляется за счет сдвига фаз между анодным напряжением и напряжением подаваемым на управляющий электрод. Такой сдвиг фаз называется углом управления a, а способ управления - фазовым. Управление осуществляют с помощью фазовращающей цепи R2,C, позволяющей изменять a от 0 до 90 градусов. При этом выпрямленное напряжение регулируют от наибольшего значения до его половины. Резистором R1 изменяют напряжение подаваемое на управляющий электрод. Диод обеспечивает подачу положительных однополярных импульсов.
Оптимальной формой управляющих импульсов является короткий импульс с крутым фронтом. Такой импульс обеспечивает четкое отпирание тиристора и малый нагрев управляющего электрода. Для формирования таких импульсов служат специальные импульсно-фазовые системы управления.
Однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель с импульсно-фазовым блоком управления.
Сдвиг управляющих импульсов, по отношению к анодному напряжению производится с помощью фазовращателя.
При изменении сопротивления R фаза выходного напряжения плавно меняется от 0 до 180 градусов. Напряжение с выхода фазовращателя поступает на вход усилителей-ограничителей Т1,Т2, причем диоды Д1,Д2 срезают отрицательные полуволны этого напряжения. Выходные напряжения этих усилителей, имеющие трапецеидальную форму, далее дифференцируются цепочками R1,C1 и R2,C2. Появившиеся после этого импульсы с крутыми фронтами и малой длительностью являются двухполярными. Диоды Д3,Д4 не пропускают отрицательные импульсы и таким образом делают их однополярными.
|
|
|
Такая система позволяет плавно менять напряжение от максимального значения до 0.
Преобразователи напряжения.
Преобразователи, у которых на выходе имеется переменное напряжение, называются инверторами. Преобразователи, на выходе которых имеется постоянное напряжение одного или нескольких значений называются конверторами.
Инверторы.
Инверторы классифицируют по ряду признаков, основными из которых являются:
1. тип коммутирующих приборов - тиристорные или транзисторные инверторы
2. принцип коммутации - ведомые сетью и автономные инверторы.
3. род преобразуемой величины - инверторы тока или напряжения.
Инверторы, ведомые сетью осуществляют преобразование энергии постоянного тока, в энергию переменного тока.
Между средней точкой трансформатора и узлом С включен источник постоянного тока Е. Инвертор ведомый сетью может работать как выпрямитель при a<90. При a =90 среднее напряжение выпрямленного напряжения = 0.
|
|
|
Для передачи энергии, вырабатываемой источником Е, в сеть переменного тока необходимо, чтобы ток и напряжение находились в противофазе. Такой сдвиг возможен, если тиристоры будут поочередно открываться при отрицательной полярности напряжений u2a и u2b. При этом происходит поочередное подключение вторичных обмоток трансформатора к источнику Е.
Однако здесь необходимо учитывать следующее обстоятельство. Если угол управления сделать равным 180 градусам то при открытии одного тиристора второй тиристор не успеет закрыться и в цепи создастся короткое замыкание на время открытия-закрытия тиристора. Указанное явление называют срывом инвертирования или опрокидыванием инвертора. Поэтому угол управления делают меньшим 180 градусов на угол называемый углом опережения отпирания.
Автономные инверторы осуществляют преобразование постоянного тока в переменный с неизменной или регулируемой частотой и работают на автономную нагрузку. Автономные инверторы подразделяются на автономные инверторы тока АИТ, напряжения АИН, резонансные инверторы АРИ.
Автономный инвертора тока.
|
|
|
Источник питания в таком инверторе работает в режиме источника тока, что достигается включением в цепь дросселя Lo c большой индуктивностью. Тиристоры открываются поочередно запускающими импульсами, поступающими от блока системы управления СУ. При появлении импульса Uвх1 тиристор ТР1 открывается. Вследствие резкого уменьшения сопротивления тиристора левая половина обмотки трансформатора оказывается подключенной к источнику Е и в ней появляется нарастающий ток, который наводит эдс в правой обмотке трансформатора и во вторичной обмотке Uвых. При этом коммутирующий конденсатор Ск заряжается до удвоенного напряжения Е. (полярность без скобок). Следующий импульс Uвх2 открывает тиристор ТР2. Аналогично наводятся эдс в обмотках трансформатора, но другого направления. Ск через ТР2 оказывается подключенным к ТР1 (полярность без скобок). Это приводит к запиранию ТР1. С приходом следующего импульса процесс повторяется. Для устойчивой работы схемы необходимо, чтобы ранее открытый тиристор надежно запирался. Это становится возможным, когда ток открытого тиристора iТР1 опережает по фазе напряжение на нем. Для создания такого опережения индуктивное сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке трансформатора должно быть меньше емкостного сопротивления Ск.
|
|
|
Недостатком схемы является недопустимость работы инвертора на холостом ходу, т.к. возникающие при этом перенапряжения, вызванные появлением эдс самоиндукции могут вывести из строя тиристоры и конденсатор.
Для устранения указанного недостатка применяют АИТ с отсекающими диодами.
Включение диодов Д1,Д2 между конденсатором Ск и первичной обмоткой трансформатора препятствует разрядке конденсатора через трансформатор, исключая тем самым влияние нагрузки на инвертор.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 743; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!