Однофазный однополупериодный УВ. Фазовый способ регулирования выпрямленного напряжения

Принцип работы УВ поясним на примере простейшей однофазной однополупериодной схемы УВ (рис. 3.20), работающей на активную R нагрузку. В этой схеме VS - тиристор, СИФУ - система импульсно-фазового управления. Тиристор служит для выпрямления и регулирования выпрямленного напряжения на нагрузке. СИФУ предназначена для управления моментом отпирания тиристора.

Фазовый способ регулирования основан на управлении моментом отпирания тиристоров, включенных последовательно между источником переменного напряжения и нагрузкой.

Рис. 3.20

На вход силовой части схемы подается переменное сетевое напряжение u_c. На управляющий электрод тиристора подаются управляющие импульсы u_у, фаза которых относительно сетевого напряжения определяется величиной входного сигнала u_вх СИФУ, а частота равна частоте питающей сети.

Диаграммы, поясняющие работу схемы, приведены на рис. 3.21, а. На первой диаграмме приведена зависимость сетевого напряжения u_с от угла u (здесь и далее v = ωt, рад; ω=2пf_c – угловая частота, рад/с; f_с – частота сетевого напряжения, Гц; t – время, с).

Напряжение u_с изменяется по синусоидальному закону с периодом 2п:

u_c = U_m sin v,

где U_m – амплитудное значение сетевого напряжения ( ; u_c – действующее значение сетевого напряжения).

На второй диаграмме приведены управляющие импульсы u_у прямоугольной формы. Амплитуда и длительность импульсов выбирается исходя из условия надежного отпирания тиристора. Импульсы формируются СИФУ при положительном напряжении на аноде тиристора (относительно катода) и сдвинуты относительно сетевого напряжения на угол регулирования a (угол запаздывания). Величина угла регулирования зависит от входного сигнала u_вх СИФУ.

На третьей и четвертой диаграммах приведены зависимости мгновенных значений напряжения на нагрузке – u_d(v) и тока нагрузки – i(v).