3. Управляемые однофазные выпрямители

В большинстве практических случаев требуется регулировать выходные пара­метры электрических машин постоянного тока (угловую скорость, момент, напряжение возбуждения и т.д.), что приводит к необходимости разработки выпрямителей с управ­ляемым выходным напряжением или током. Возможны следующие способы регулиро­вания выпрямленного напряжения и тока: 

1) переключение выводов (отпаек) первичной или вторичной обмоток транс­форматора. Этот способ нашел применение для управления двигателями на магист­ральных электровозах переменною тока;

2) применение трансформаторов с выдвижными или поворачивающимися сер­дечниками. Этот метод позволяет получить плавное регулирование напряжения, однако устройство получается сложным и инерционным;

3) введение добавочной переменной ЭДС в обмотки трансформатора с помо­щью статического фазорегулятора, что дает возможность получить плавное и бескон­тактное регулирование напряжения;

4) применение дросселей насыщения, включаемых в первичную или вторичную обмотки трансформатора. Часто силовые обмотки дросселей включают последова­тельно с диодами выпрямительной схемы;

5) фазовое регулирование выпрямленного напряжения. Оно может осуществ­ляться на стороне переменного тока путем введения в каждую фазу первичной обмотки трансформатора встречно параллельных тиристоров или симисторов, и на стороне по­стоянного тока – применением полупроводникового ключа, включаемого последова­тельно с нагрузкой (широтно-импульсный преобразователь).

Способы регулирования выпрямлен­ного напряжения, характеризуются значи­тель­ной установленной мощностью, малым быст­родействием и большей частью плохо подда­ются автоматизации. При управлении величи­ной выходного напряжения выпря­мителя пу­тем изменения величины подводимого пере­менного напряжения невозможно изменять полярность выпрямленного напряжения и на­правление потока энергии. Изменение на­правления потока энергии необхо­димо для осуществления процессов реверса электрической машины и генераторного ре­жима с отдачей энергии в сеть.

Указанные недостатки устраня­ются в управляемых выпрямителях и широтно-им­пульсных преобразователях (на тиристорах и транзисторах), в кото­рых изменение средней величины вы­ходного напряжения достигается с по­мощью управляющего электрода.

Принцип работы и схемы управ­ляемых выпрямителей точно такие же, как у неуправ­ляемых. Рассмотрим осо­бенности, связанные с работой управляе­мых выпрямителей на об­мотку возбуж­дения и якорную обмотку МПТ.