Управляемый выпрямитель с активно-индуктивной нагрузкой в режиме непрерывного тока

Когда исчезают бестоковые паузы вследствие увеличения индуктивности или уменьшения активного сопротивления нагрузки выпрямитель переходит в режим непрерывного тока, при котором угол проводящего состояния вентиля λ=π. Этот режим наиболее характерен для мощных выпрямителей, в которых ω_пL_н>>R_н, что обеспечивает идеальное сглаживание выходного тока и равенство мгновенного и среднего значения i_d=I_d.

В режиме непрерывного тока выпрямитель работает следующим образом. Пусть в момент времени t₁ (рис. 36), при положительном напряжение u₂, на управляющий электрод тиристора V1 подан управляющий сигнал i_у1. Вентиль V1 открывается и подключает нагрузку к верхней части вторичной обмотки трансформатора ТV (рис. 33). До момента времени t₂, полярности тока и напряжения на нагрузке совпадают, что указывает на получение энергии из сети.

Эта энергия безвозвратно преобразуется на активном сопротивлении нагрузки и запасается в индуктивности. В момент времени t₂ (рис. 36) полярность напряжения u₂, изменяется и мгновенная мощность приобретает отрицательный знак, указывающий на изменение направления потока энергии.

Энергия накопленная в индуктивности возвращается в сеть. К моменту времени t₃ эта энергия не достигает нулевого уровня, поэтому через вентиль V1 протекает ток и вентиль остается открытым.

Рис. 36. Эпюры токов и напряжений управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку в режиме непрерывного тока

В момент времени t₃ (рис. 36), при положительном напряжение u₂, на управляющий электрод тиристора V2 подается управляющий сигнал i_у2. Вентиль V2 открывается, подключает нагрузку к нижней части вторичной обмотки трансформатора ТV (рис. 33) и подает на вентиль V1 напряжение обратной полярность, приводящее к закрытию V1. Ток нагрузки i_d=i_а2 протекает через вентиль V2. Его полярность совпадает с полярностью напряжение u₂. Вновь идет прием энергии из сети. Далее процессы прием энергии из сети и возврата энергии, запасенной индуктивностью, в сеть повторяются как описано выше.

В режиме непрерывного тока угол проводящего состояния вентиля λ=π, т. е. в любой момент времени нагрузка подключена к одной из частей вторичной обмотки трансформатора. Ток i₁ первичной обмотки трансформатора приобретает форму прямоугольных импульсов.

Среднее значение выпрямленного напряжения в режиме непрерывного тока

Регулировочная характеристика выпрямителя работающего в режиме непрерывного тока представляет собой (рис. 37) косинусоиду.

Средневыпрямленное напряжение зависит от угла управления и характера нагрузки. Если активное сопротивление возросло, то уменьшается энергия, запасенная на индуктивности. При определенном угле нагрузки, энергии, запасенной в индуктивности, не достаточно для поддержания режима постоянного тока, выпрямитель переходит в режим прерывистого тока (рис. 37 кривая 2 и 3) и появляются бестоковые паузы.