Лекция 6. Симметричный выпрямитель с обратным вентилем
Основная литература:
1. Электропитание устройств связи: Учебник для вузов/А.А.Бокуняев, В.М. Бушев, А.С. Жерненко и др.; Под ред. Ю.Д. Козляева. – М.: Радио и связь, 1998. – стр. 60-63.
2. В.Е. Китаев, А.А. Бокукняев, М.Ф. Колканов электропитание устройств связи. Под общей ред. В.Е.Китаев – М.: связь, 1975 - стр. 113-114, стр. 114-120, стр. 120-121.
Дополнительная литература:
3. М.М. Кацман Электрические машины. М.: Высшая школа, 2001. –стр. 23-26.
4. Е.А. Каминский Звезда, треугольник, зигзаг-. М.: Энергия, 1977, стр. 17-21, стр. 39-42, стр. 44-45, стр. 60-61.
Рассматриваемые вопросы:
1 Симметричный выпрямитель.
2 Структурная схема системы управления.
Принципиальная схема симметричного выпрямителя с обратным вентилем работает таким образом: при положительном уровне входного напряжения U1 и подачи управляющего импульса на тиристоры VS1 и VS4 с фазовой задержкой на угол , происходит открывание тиристорных ключей, во вторичной цепи наводится ЭДС и напряжение U2 передается в нагрузку.
В дросселе сглаживающего фильтра накапливается реактивная энергия На интервале происходит рекуперация реактивной энергии через обратный диод VD в нагрузку. Тиристорные ключи VS1 и VS4 закрываются и отрицательная полуволна напряжения U2 не передается в нагрузку.
К достоинствам данной схемы относятся: широкий диапазон регулирования выходного напряжения; высокий уровень выходного напряжения.
Недостатки схемы: большое количество элементов силовой цепи по сравнению с симметричной схемой без обратного диода и несимметричной схемой. Последнее увеличивает габариты устройства и снижает его надежность.
Существует две структуры построения системы управления в управляемых выпрямителях:
- одноканальная, где формирование сигналов управления происходит в общем канале, а на выходе канала выполняется распределение импульсов управления по каналам. Такая структура используется при большой асимметрии в трехфазных системах. Достоинством одноканальной структуры является: простота системы управления, недостатком - низкое быстродействие и плохое качество стабилизации выходного напряжения выпрямителя.
- многоканальная, в которой все каналы построены по одной структуре. Достоинством многоканальной схемы является: высокое быстродействие и качество стабилизации напряжения в нагрузке, широкий диапазон регулирования. Не допускается использование данной структуры при асимметрии фазных напряжений в трехфазной системе. Эта схема более дорогостоящая по сравнению с предыдущей.
Для увеличения среднего прямого тока используют параллельное включение диодов с выравнивающими элементами.
При параллельной работе диодов из-за несовпадения из ВАХ, токи в них распределяются неравномерно. Это может привести к выходу из строя одного из диодов.
Для выравнивания токов используются дополнительные элементы: для средней мощности – резисторы, для большей мощности – уравнительный реактор.
Для выпрямления напряжений в маломощных выпрямителях, последовательно включенные диоды шунтируются резисторами, величина сопротивлений которых в несколько раз меньше обратного сопротивления диода.
Для выпрямителей большей мощности этот способ выравнивания обратных напряжений не пригоден из-за больших потерь в резисторах. Поэтому для мощных выпрямительных устройств применяют реактивные делители напряжения.