аналогично процессам в обычной двухфазной схеме с тем лишь отличием, что одна вторичная обмотка трансформатора используется в течение двух полупериодов. Использование трансформатора в мостовой схеме поэтому лучше.

§ 7.5. Включение тиристоров в 1епь

выпрямленного тока

и в первичную обмотку трансформатора

При включении тиристора в цепь уже выпрямленного тока (рис. 7.10, а) с него снимается обратное напряжение. В такой схеме тиристор работает успешно лишь при очень малом времени отключения. Поскольку в цепи выпрямленного тока обе полуволны выпрямленного напряжения имеют одинаковую полярность, необходимо успеть запереть тиристор в тот малый интервал времени, когда напряжение на выходе мостовой схемы близко к нулю. Это весьма жестко ограничивает частоту выпрямляемого напряжения.

Выпрямленное напряжение в этой схеме имеет такую же форму, как и в обычной двухфазной схеме тиристорного выпрямителя, но

действующее значение тока тиристора в /2 раз больше. Целесообразно применять в схеме полностью управляемые тиристоры, которые могут запираться и при анодном токе, не равном нулю.

Полностью управляемые тиристоры не только позволяют реализовать преимущества схемы с включением тиристора в цепь выпрямленного тока, но н дают дополнительную возможность уменьшить реактивную составляющую тока, потребляемого выпрямителем из сети переменного тока. Такое качество выпрямитель получает при запирании тиристора импульсом, приходящим на управляющий электрод в моменты, соответствующие cot = кл - а.

Другой часто применяемой разновидностью схем включения тиристоров является приведенная на рис. 7.10, б схема с двумя тиристорами в первичной обмотке трансформатора. Включены эти тиристоры параллельно, но навстречу друг другу, так что обеспечивают пропускание двух полуволн переменного тока. Трансформатор выпрямителя дает возможность получить либо ток в нагрузке, больший тока тиристоров, либо напряжение на нагрузке большее, чем может выдержать тиристор. Выпрямленное напряжение получается по форме таким же, как и в обычной схеме двухфазного тиристорного выпрямителя.

Разнообразие тиристорных схем не исчерпывается приведенными, однако основные их особенности в рассмотренных схемах учтены. Формулы, полученные в предыдущих параграфах, позволяют рассчитать практически любую схему регулируемого выпрямителя синусоидального напряжения на тиристорах.

Рис. 7.10

1Ж

у ----л ,

§ 7.6. Выпрямитель переменного напряжения прямоугольной формы с нагрузкой, начинающейся с индуктивности

Транзисторные преобразователи создают на выходе переменное напряжение прямоугольной формы (рис. 7.11, б), причем относительную длительность паузы между импульсами Q/T можно менять в широких пределах. Выпрямитель, работающий от такого преобразователя, имеет целый ряд особенностей. Главная из них - зависимость постоянного выходного напряжения от относительной длительности импульса. Это обстоятельство объединяет выпрямитель прямоугольного напряжения с регулируемым тиристорным выпрямителем. В тиристорном выпрямителе регулировка выходного напряжения достигается воздействием на вентили, т. е. элементы самого выпрямителя, а в рассматриваемой схеме - воздействием на стоящий перед выпрямителем преобразователь.

В мостовой схеме выпрямителя (рис. 7.11, й) э. д. с. между выходными точками моста бо совпадает по форме с подводимой к выпрямителю переменной э. д. с. ei, но все импульсы имеют одинаковую полярность (рис. 7.11, в). В активную часть полупериода (интервалы (k - 1) Т < < < {kT - е) дроссель подзаряжается от э. д. с. 4 и его ток ii нарастает. В пассивную часть полупериода (интервалы 7 - 6 < / < kT) дроссель разряжается на конденсатор и нагрузку, его ток спадает (рис. 7.И,.в).

Зарядный ток (ij) протекает по вторич-ной обмотке трансформатора, двум, диодам Дх и Д4 или Да и Дз, по параллельному соединению конденсатора С с нагрузкой R. Разрядный ток (tg) протекает через выходные зажимы (конденсатор и нагрузку), а в выпрямительном мосте разделяется между двумя параллельными ветвями, каждая из которых состоит из двух последовательных диодов Д^, Дз и Да, Д4 (рис. 7.11, г). Э. д. с, возникающая в дросселе при спадании до нуля выпрямляемого напряжения, открывает все четыре выпрямительных диода и они работают как разрядные. По вторичной обмотке трансформатора протекает только зарядный ток дросселя (рис. 7.11, д).

С целью получения более'простых расчетных соотношений примем емкость конденсатора С настолько большой, что пульсации напряжения на нем получаются малыми. Тогда при расчете токов в дросселе можко считать напряжение на нагрузке ы„(0 постоянным и равным Eq. При

т-в т 2Т-в 2Т t

Рис. 7.11

этих допущениях эквивалентные схемы -з^яда и разряда дросселя примут вид рис. 7.12, а, б. /

На основе этих двух схем получи для токов зарядки и разрядки дросселя:

Н (ty= {Е - E,)g, if - е-/-.) -f 1те-\ Н if) = - ЕоЕг (1 -/е-/г,) ц /ge-/vx..

(7.35)

где £о = Е(, зад -f 2£прр - расчетное выпрямленное напряжение; Е = ~ пЕт - амплитуда переменной/э. д. с. на вторичной обмотке транс-!t)opMaTopa; = l/(/- + rp + /-др + 2гв) - проводимость зарядной депи; gi = 1/(Гв + Гдр) проводимость разрядной цепи; = Lg

; и Та = Lgg - постоянные вре-

-tZZHZZ]-

>-[

мени цепей; /j- и /е - значения тока дросселя, достигнутые к началу зарядной и разрядной частей полупериода (рис. 7.11, е); tt-- T-j- е - время, отсчитываемое от начала разрядной части полупериода; п = wjw - коэффициент трансформации трансформатора.

Положим выходное сопротивление источника и сопротивление трансформатора близкими к нулю. Тогда можно считать проводимости g и g, постоянные времени и Tg, одинаковыми. Обозначим их g и т.

Подставив в первое уравнение (7.35), определяющее зарядный ток f = Т- е, получим ток /е. Аналогично при / = б' второе уравнение дает ток Ij. Решив полученную таким образом систему из двух уравнений относительно /г и /е, найдем

Рис. 7.12

\t = Eg (е-е/ - е-/-)/( 1 е-/-) - Е^, /е = % (1 - е-( -е)/х)/(1 - тн) Е^.

(7.36)

Теперь, подставив найденные значения 1т я Iq в (7.35), получим для зарядного и разрядного токов дросселя выражения, не содержащие неопределенных констант:

i, it) = iE-Eo)g- Ege-ч- (1 - е-еА)/(1 - е-г.п), it) = £ge-/T (1 e-(5 -e)/x)/(l - q-tix) e.

(7.37)

Постоянная составляющая тока дросселя, равная току в нагрузке, определится как среднее значение токов и за полупериод выпрямляемого напряжения Т:

г-в е

/ 1

о - у

J h it)dt+ ia in dt = Eg (Г - e)/r - Eog. (7.38)