На рисунке 3.1 представлена схема двухмостового выпрямителя.
Первый из вентильных комплектов ВК1 собран на тиристорах, второй ВК2 – на диодах. Выходное напряжение выпрямителя является суммой выходных ЭДС ВК1 и ВК2; его среднее значение равно:
(3.1)
где .
Рис. 3.1 Двухмостовой несимметричный выпрямитель: а – схема; б ÷ е – временные диаграммы токов, потребляемых из сети
Потребляемый из сети ток i1 является суммой двух токов: тока i1ВК1, потребляемого управляемым комплектом ВК1, 1-я гармоника которого сдвинута относительно напряжения u1 и на угол j1=α и тока неуправляемого комплекта ВК2 i1ВК2, 1-я гармоника которого синфазна напряжению u1 (длительность коммутационных процессов равна нулю). Результирующий ток, потребляемый двухмостовым выпрямителем из сети, показан на рисунке (г), фазовый сдвиг 1-й гармоники относительно напряжения j=α/2. Зависимость для схемы рисунка (а) приведена на рис. 3.3 (кривая 2) и показывает, что в схеме достигается такое же повышение коэффициента мощности, как и в однофазной схеме с нулевым вентилем.
На следующем рисунке приведена схема четырехмостового несимметричного выпрямителя, выходное напряжение которого равно сумме выходных напряжений четырех вентильных комплектов: управляемых ВК1 и ВК3 и неуправляемых ВК2 и ВК4. На ВК1 подают управляющие импульсы с углом управления α1, а на ВК3 – с углом управления α3. Среднее значение выходной ЭДС четырехмостового выпрямителя с учетом (3.1) равно
(3.3)
где
Рис.3.2 Четырехмостовой несимметричный выпрямитель
Ток, потребляемый преобразователем из сети, состоит из суммы токов, потребляемых четырьмя вентильными комплектами, при этом токи, потребляемые ВК2 и ВК4, не имеют фазового сдвига относительно напряжения, а токи ВК1 и ВК3 сдвинуты на углы j1=α1 и j3=α3 соответственно.
При выходное напряжение регулируется путем изменения угла управления ВК1 α1, а угол управления ВК3 α3=0. Фазовый сдвиг основной гармоники тока, потребляемого четырехмостовым выпрямителем из сети, вызван фазовым свдигом тока ВК1 на угол j1=α1. Путем несложных вычислений можно получить:
. (3.4)
При выходное напряжение выпрямителя регулируется с помощью угла управления ВК3 α3, угол управления ВК1 α1=α1max (при пренебрежении коммутационными процессами и рассмотрении идеальных вентилей α1max=π). Фазовый сдвиг основной гармоники тока, потребляемого четырехмостовым преобразователем из сети, равен в этом режиме j=α3/2.
На рис. 3.3 (кривая 3) представлена зависимость для четырехмостовой схемы выпрямителя, которая показывает, что этот выпрямитель обладает повышенными значениями коэффициента мощности.
Повышение коэффициента мощности с помощью многомостовых несимметричных выпрямителей широко применяется при использовании преобразователей большой мощности, где оправдано использование составных схем выпрямления. Разработано большое число подобных преобразователей и режимов управления ими. Достоинством подобных способов повышения коэффициента мощности является то, что силовые схемы преобразователей при этом не содержат дополнительных элементов и капитальные затраты на создание таких преобразователей не увеличиваются по сравнению с симметричными преобразователями той же мощности.
Рис. 3.3 Зависимость для выпрямителя без нулевого вентиля (1), однофазного выпрямителя с нулевым вентилем и несимметричного двухмостового (2) и четырехмостового (3) выпрямителей.
Дата: 2019-04-23, просмотров: 332.