загрузка...
загрузка...
На головну

керовані випрямлячі

  1. Випрямлячі та інвертори промислової частоти.
  2. Двухполуперіодні однофазні випрямлячі
  3. Загальні принципи організації сучасних обчислювальних систем (архітектура фон Неймона, багатопроцесорні системи, машини, керовані потоками даних).
  4. Процеси керовані і некеровані.
  5. самоврядні муфти
  6. самоврядні муфти
  7. Трифазні некерований ВИПРЯМЛЯЧІ

Керованим називають випрямляч, у якого при незмінному вхідному напрузі можна регулювати вихідну напругу.

Керувати вихідною напругою можна за допомогою перемикання витків первинної або вторинної обмоток трансформатора, лабораторним автотрансформатором (ЛАТР) або введенням реостата в ланцюг струму. Перший спосіб дає дискретність регулювання, що не завжди прийнятно, другий - через наявність ковзають контактів має низьку надійність, а третій (за допомогою реостатів) - низький ККД. Тому використовують керовані вентилі, що включаються замість некерованих в схему випрямлення.

В якості таких вентилів використовують тиристори - чотиришарові p-n-p-n структури. На ріс.3.43а, б, в наведено відповідно умовне позначення, схема заміщення і ВАХ тиристора (ТРІАК). :

Малюнок 3.43 - Умовне позначення, схема заміщення і ВАХ тиристора

У звичайному стані тиристор замкнений. У схемі існує два стійких стану: відкрите (точка А) і закрите (точка В).

Підвищення напруги джерела від 0 до Е при Iуе = 0 приводить до переміщення робочої точки по нижньому ділянці характеристики. Якщо подати імпульс струму управління Iуе достатній для включення, то р.т. перейде в точку А і ланцюг управління перестане впливати на процеси в анодному ланцюзі тиристора - ланцюг управління не потрібна. Це система з внутрішньої позитивним зворотним зв'язком, тому тиристори мають великий коефіцієнт посилення за проектною потужністю.

Зазвичай Е завжди менше напруги включення «по аноду» (Uamax) На 20 ... 30%. Вимкнути тиристор можна тільки шляхом зменшення Іа до рівня менше струму утримання (Iуд), за рахунок збільшення Rн або зменшення Е.

У відкритому стані тиристори пропускають великі струми (сотні ампер), але вони інерційні, час включення складає 0,1 ... 10 мкс, а час виключення 1 ... 100 мкс.

Для надійної роботи тиристора можна перевищувати деяку критичну швидкість наростання анодного напруги. В іншому випадку існує небезпека помилкового включення через паразитні ємності p-n переходів. Зазвичай швидкість наростання анодного напруги лежить в межах dUа / dt = 10 ... 500 В / мкс і УЕ тиристора шунтируют резистором величиною від 51Ом до 1.5кОм.

Поряд з розглянутим тиристором є група чотиришарове приладів з різноманітними властивостями це діністори, сімістори і замикаються тиристори. Вони наведені на рис. 3.44.

Малюнок 3.44 - Умовне позначення динистора (а), симистора (б)

і яка замикається тиристора (в).

У динистора регламентовано напруга включення по анода. Це двухелектродний прилад. Симистор призначений для роботи в ланцюгах змінного струму при цьому сигнал управління можна подавати щодо катода або щодо анода. Всі названі вище прилади вимикаються тільки шляхом зменшення його анодного струму нижче струму утримання.

Однак є і так звані замикаються тиристори, тобто шляхом подачі струму в ланцюг УЕ зворотного напрямку тиристор може бути вимкнений. Але при цьому коефіцієнт посилення по виключенню на порядок нижче, ніж по включенню.

Всі названі прилади широко використовуються в пристроях автоматики і джерелах живлення в якості регуляторів, стабілізаторів і пристроїв захисту.

Зазвичай тиристор ставлять в схему випрямлення замість некерованого вентиля. Візьмемо однофазний міст (ріс.3.45). На цьому малюнку  - Кут включення тиристора (кут відносно точки природного включення некерованого вентиля).

Малюнок 3.45 - Однофазний керований міст

Знайдемо постійну складову напруги на навантаженні.

З огляду на, що напруга U2 гармонійне  , то

 (3.44) Якщо в (3.44) прийняти  , то  - Напруга на виході некерованого випрямляча; якщо  , то  . залежність  є регулювальна характеристика керованого випрямляча. Вона наведена на ріс.3.46 і має нелінійний характер.

Малюнок 3.46 - Регулювальна характеристика однофазного

керованого моста при активному навантаженні

При індуктивному навантаженні, коли  ток вентиля має прямокутну форму. На ріс.3.47 наведені епюри для кута включення  (Ріс.3.47а) і

 (Рис. 3.47б).

Малюнок 3.47 - Епюри в керованому випрямлячі з індуктивним навантаженням

Якщо кут включення дорівнює нулю  , То перехід струму з вентиля на вентиль відбувається в моменти кратні .

якщо  , То відбувається затягування струму вентиля через ЕРС самоіндукції дроселя ланцюга навантаження.

 . (3.45)

При цьому перша гармоніка струму, споживаного від мережі (i1) Зсувається щодо напруги на кут включення (  ). Для виключення затягування в схему вводять, так званий, нульовий вентиль  , Як показано на ріс.3.48. В цьому випадку, при  струм через керовані вентилі закінчується в момент часу  (Струм замикається через  ), Затягування струму немає і кут зсуву першої гармоніки струму i1 стає рівним .

Малюнок 3.48 - Керований випрямляч з індуктивної

навантаженням і нульовим вентилем

Коефіцієнт потужності такої схеми вище, але вона містить багато вентилів, вийшла складною, тому частіше використовують несиметричний випрямляч (ріс.3.49).

Малюнок 3.49 - Несиметричний керований випрямляч

тут діоди и  грають роль нульового вентиля, тому  ; асиметрія може бути будь-який (некеровані вентилі можуть стояти в анодної або в катодного групі або як на ріс.3.49).

Тиристори використовують і в Вольтододаткові схемах, які в порівнянні з розглянутими, мають більш високий ККД, оскільки перетворюють тільки частина енергії для навантаження. Схема випрямляча з вольтодобавки приведена на ріс.3.50. Тут мінімальна напруга на виході

Малюнок 3.50 - Випрямляч з вольтодобавки

забезпечується некерованим випрямлячем VD1 і VD2. Підвищення напруги досягається включенням тиристорів VS1 і VS2. У максимальному режимі діоди завжди закриті і кут включення  . Такі схеми мають хороші енергетичні показники, але потрібні додаткові обмотки на трансформаторі.



Попередня   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   Наступна

приклад 2.6.8 | приклад 2.6.9 | приклад 2.6.11 | приклад 2.6.13 | Перетворення змінного струму в постійний | Некерований вентиль і його характеристики | схеми випрямлення | Пасивні згладжують фільтри | Активні згладжують фільтри | Індуктивний характер навантаження |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати