Трехфазный управляемый выпрямитель со средней точкой трансформатора

В отличие от неуправляемого режима режим работы выпрямителя (см. рис. 2.1, а) с углом управления α  0 приводит к задержке вступ­ления в работу очередного тиристора и затягиванию работы предыдущего.  На рис. 4.1, а показаны кривые выпрямленного на­пряжения  u_d (жирная кривая) и тока i_d (за­штрихованные площади) для трех значений углов регулирования при активной нагрузке.

Из рис. 4.3, а следует, что ток в ак­тивной нагрузке непрерывен при α  и носит прерывистый характер при α . Во втором случае ток в предыдущем тири­сторе обрывается раньше, чем включается после­дующий. Значение угла управления       α  является критическим. При нем нет различий, за счет чего выключается тиристор: либо за счет приложенного обратного напряжения (как это бывает в режиме непрерывного тока при α ), либо за счет перехода тока через ноль (как это бывает в режиме прерывистого тока при α ). Регулировочная характери­стика выпрямителя в каждой из указан­ных областей рассчитывается по различным вы­ражениям.

При α, принимая за на­чало отсчета момент перехода фазного напряже­ния через нуль (см. рис. 4.1, а) получим:

                                   (4.1)

где  = 1,17U_2ф. В этом случае каждый тиристор работает треть пе­риода.

Во второй зоне α ток через тиристор обрывается при прохождении соот­ветствующего фазного напряжения через нуль (см. рис. 4.1, a, ток через тиристор VS2, подключенный к фазе b). Длительность тока через тиристор равна:

.

Сред­нее значение выпрямленного напряжения находится из соотношения:

.                       (4.2)

Из соотношения (4.2) следует, что для трехфазной нулевой схемы при активной нагрузке пре­дельный угол управления (U_d = 0) равен α_м = 150°. Кривая напряжения на тиристоре (рис. 4.1, б) определяется как разность потенциалов анода и катода. Максимальное обратное напряжение имеет ту же величину, что и для неуправляемой схемы.

При нагрузке на обмотку возбуждения машины токи в тиристорах и обмотках трансформатора такие же, как и для случая α = 0 (рис. 4.1, в, токи i_VS2, i_VS3). Коммута­ция токов в тиристорах происходит в момент подачи управляющих импульсов. Из рисунка 4.1, в следует, что форма кривой выпрямленного напряжения (u_d) для α < π/6 не отлича­ется от формы кривой для случая работы выпрямителя на активную нагрузку.

При углах управления α > π / 6 (рис. 4.1, в) в кривой выпрямленного напряжения появляются интервалы, когда оно принимает отрицательные значения. Учитывая, что длительность работы каждого ти­ристора равна 2π/3, среднее выпрямленное напряжение находится по формуле (4.1).