Однофазная мостовая схема с неполным числом тиристоров (несимметричный однофазный мостовой выпрямитель)

В мостовых схемах управляемых выпрямителей можно применять тиристоры в половинном числе от общего количества используемых. Так, в однофазной схеме (рис.3.3, а) включены два тиристора VS1, VS2 и два диода VD3, VD4. В качестве тиристо­ров могут быть использованы также  VS1, VS4, а диодов – VD2, VD3 и т.д. Примене­ние несимметричных (полууправляемых) мостовых схем дает преимущества по стоимости элементов и упрощению системы управления.

Рассмотрим работу полууправляемой схемы при ее нагрузке на обмотку возбуж­дения МПТ с большой индуктивностью L_в. В схеме всегда работают диод и тиристор: VS1, VD3 и VS2, VD4. В интервале θ₁ – θ₂ (рис. 3.3, б) ток проводит тиристор  VS1 и диод VD3. При        θ = θ₂ напряжение u_2ф изменяет знак, происходит коммутация тока нагрузки в анодной группе  и ток i_d переходит с диода VD3 на VD4. Тиристор VS1 проводит ток до момента θ = θ₃ , когда подается управляющий импульс на тиристор VS2. С этого вре­мени ток нагрузки протекает через тиристор VS2 и диод VD4.

Таким образом, ока­зыва­ется, что от момента прохождения через нуль синусоиды вторичного напряжения до момента включения тиристора (см. рис. 3.3, в, г, д, е, заштрихованные площади)

ток на­грузки проводят  последовательно соединенные тиристор и диод . Например, в про­ме­жутке θ₃ – θ₂ ток проходит через тиристор VS1 и диод VD4 в интервале 0 – θ₁  – через тиристор VS2 и диод VD3 и т.д. Так как в указанные промежутки времени на­грузка за­корочена, выпрямленное напряжение равно нулю, а ток нагрузки i_d поддержи­вается за счет энергии, запасенной в индуктивности L_в. Вследствие этого в кривой пер­вичного тока i₁ (рис. 3.3, д) имеются интервалы, когда  i₁= 0, как в схеме со средней точкой и нулевым диодом (см. рис. 3.1, г и рис. 3.2, д).

Первая гармоника первичного тока i₁₍₁₎ сдвинута по отношению к напряжению u_2ф, на угол φ₁ = 0,5α. В результате cosφ₁ в данной схеме выше, чем у мостовых симметричных схем, содержащих полное число тиристоров. Кривая выпрямленного напряжения u_d (см. рис. 3.3, а) имеет такую же форму, как при активной нагрузке. В связи с этим регулировочная характеристика не­симметричных мостовых схем определяется по формуле (3.2).