Після вивчення розділу необхідно знати

Особливості роботи керованих силових вентилів у пристроях перетворення напруги та струму.

Принципи управління вихідних регульованих параметрів струму та напруги.

Принципи побудови графіків зміни часу струмів і напруг.

Методи розрахунку керованих випрямлячів.

Принципи розрахунку основних схем випрямлення. Вибір елементної бази випрямлячів.

Вплив вищих гармонік на мережу живлення.

Енергетичний баланс випрямних установок.

Складові повної споживаної потужності випрямлячем з мережі живлення.

Параметри, що визначають якість електричної енергії та електромагнітної сумісності керованих випрямлячів з мережею живлення.

2.1. Однофазні керовані випрямлячі

2.1.1. Однофазний керований випрямляч

П

ринципіальна схема однофазного однополуперіодного керованого випрямляча наведена на рис. 2.1. Тимчасові діаграми за суто активного навантаження наведено на рис.2,б. Активно-індуктивному навантаженню відповідає діаграма анодного (вторинного) струму на рис. 2.1 ст. Вона будується так само як і для некерованого випрямляча (рис.2.1, б і в) за двома її складовими: 1) складовою вимушеного режимуі 2) складовою вільного режиму.

Мал. 2.1. Робота однофазного керованого випрямляча

на активно-індуктивне навантаження

Різниця полягає лише в тому, що початкове значення вільної складової струму дорівнює з протилежним знаком миттєвого значення вимушеного струму при вугіллі , а не при t=0, як у некерованого випрямляча.

Вимушена складова дорівнює

, де. (2.1)

Вільна складова струму

дорівнює

(2.2)

Постійна інтегрування А виходить із умови, щострум

приt=

(2.3)

Повний анодний струм у цьому випадку дорівнює

(2.4)

Напруга на опоріRdпропорційно струму. Його характеризує пунктирна крива на рис.2.1, в. Різниця між змінною напругою

(миттєве значення) і напругою на навантаженніу період проходження струму сприймає на себе індуктивністьXd. Зміна напруги UL на індуктивностіXdпоказано на рис. 2.1, м. Поки наростає, ЕРС самоіндукції негативна. Це відповідає накопиченню енергії у магнітному полі індуктивності. При зменшенні струмуЕС самоіндукції позитивна. Частина цієї ЕРС витрачається в опоріRd, а інша її частина компенсує її вторинну напругу трансформатора, коли воно негативно. Це забезпечує проходження струму протягом деякої частки негативної частини періоду.

Крива випрямленого струму в схемі, що розглядається, при    завжди переривчаста. Фактична тривалість струму в навантаженні  (і через вентиль) може бути визначена прирівнюванням до нуля виразу (2.4) після підстановки в нього t=

(2.5)

За рівнянням (2.5) можна знайти значення  для різних значень

у функції кута (рис. 2.2). Середнє значення випрямленої напруги за час роботи вентиля можна знайти за виразом

(2.6)

або , (2.7)

де

- середнє значення випрямленої напруги при  = 0 (некерований випрямляч приId=0)

Середнє значення струму в навантаженніId

. (2.8)

Початковий стрибок зворотної напруги

визначається для часу ωt=

. (2.9)

Мал. 2.2. Характеристики керованого однофазного

однонапівперіодного випрямляча при R, Lнавантаженні

---