81843 Image169 (3)

Podstawy ■

Przebiegi przy obciążaniu R

Przebiegi przy ebeąteniu RL

rysunku 3) ma jednakową liczbę pulsów, a napięcie zasilające jest dla obu grup przesunięte w czasie. Dla mostka jednofazowego przesunięcie to wynosi n_t a dla mostka trójfazowego jest ono równe 7t/3. Przykładowy schemat najprostszego mostka jednofazowego przedstawia rysunek 3.

Rys. 3 Schemat niesterowalnego mostka prostownikowego.

W układach mostkowych napięcie wyjściowe jest sumą napięć wyjściowych obu grup komutacyjnych, natomiast liczba pulsów napięcia jest równa podwojonej liczbie faz uzwojenia wtórnego.

W układzie z rysunku 3 diody przewodzą na przemian parami - jedna z grupy anodowej (np. dioda 4) i jedna z grupy katodowej (np. dioda 1). Wtedy prąd płynący w obwodzie zamyka się poprzez: źródło napięcia, dioda 4, odbiornik, dioda 1. Następnie przewodzą diody 2 i 3, aby ponownie przewodzenie przejęły diody 1 i 4. Każda z diod przewodzi przez połowę okresu napięcia zasilającego.

Układ mostka niesterowalnego trójfazowego

Skoro zapoznaliśmy się z układem mostka jednofazowego, to przyszedł czas na poznanie budowy i zasady działania bardzo często wykorzystywanego do zasilania odbiorników od małej do dużej mocy układu mostka niesterowalnego trójfazowego. Jego schemat przedstawiono na rysunku 4.

Układ ten jest układem sześciopulsowym, ponieważ konfiguracja połączeń zaworów zmienia się w okresie napięcia zasilania sześciokrotnie. Dokładnie odbywa się to następująco: każda para diod przewodzi nieprzerwanie przez -j okresu napięcia zasilającego, a przez pozostałe \ jest spolaryzowana wstecznie. Dodatkowo, co * zmienia się współpracująca z nią dioda z grupy przeciw-

Rys. 4 Trójfazowy mostek niestero-walny - schemat.

nęj. Przykładowo przyjmijmy, że pracę rozpoczęła para diod 1-6. Oznacza to, że w kolejnym przedziale czasu równym ^ przewodzić będzie nadal dioda 1, ale w parze z diodą 4. Po czym w kolejnym przedziale dioda 1 zostanie spolaryzowana wstecznie, a dioda 4 połączy się w parę z diodą 5. Następnie zostanie wyłączona dioda 4. a 5 zacznie współpracę z diodą 2. Konfiguracja współpracujących diod zmienia się w czasie 2n sześciokrotnie, po czym zaczyna się powtarzać. To, która para diod ma w danym przedziale przewodzić, zależy głównie od tego, które z napięć fazowych jest w danej chwili dominujące i wymusza przepływ' prądu. W powyższym układzie prąd płynący przez odbiornik ma wartość maksymalną równą wartości maksymalnej napięcia w poszczególnych przedziałach czasu.

Powyżej opisane układy prostownikowe należą do grupy układów nicstcrowalnych. Bardziej uniwersalnymi układami, pozwalającymi na płynną regulację wartości napięcia wyprostowanego, a tym samym prądu i mocy czynnej odbiornika są układy prostownikowe sterowane fazowo. Zalicza się do nich układy prostownikowe w pełni sterowane (np. tyrystorowe lub tranzystorowe) oraz półsterowany (np. tyrystorowe - diodowe). Wyróżnia się także układy prostownikowe o odcięciu zerowym. Układy o odcięciu zerowym łatwo rozpoznać, ponieważ posiadają one dodatkową diodę zerową, zwaną też odcinającą, która bocznikuje odbiornik. Dioda ta pozwala głównie na rozładowanie energii zgromadzonej w incukcyjności odbiornika. Owo rozładowanie energii następuje w „przcrwach^v zasilania odbiornika napięciem z sieci. Przerwy te występują, gdy napięcie zasilania ma ujemne wartości chwilowe. Nazwa .,układy o odcięciu zerowym” wynika z faktu, że w chwili rozładowywania energii odbiornika (gdy pracuje dioda zerowa) napięcie wyjściowe z prostownika jest bliskie zeru, a dokładnie ma wartość napięcia przewodzącej diody zerowej. W układach takich niemożliwa jest praca falownikowa, czyli niemożliwe jest przekazywanie energii z odbiornika do sieci zasilającej.

Zanim rozpoczniemy analizowanie kolejnych układów, jeszcze kilka słów na temat liczby pulsów p. Otóż liczba p zwana jest także „wskaźnikiem tętnien” i określa ona, dla danego połączenia przekształtnikowego, liczbę komutacji zachodzących niejednocześnie w ciągu lednego okresu przemiennego napięcia zasilania. W przypadku układów jednokierunkowych liczba p jest zawsze równa liczbie faz - m» - uzwojenia wtórnego transformatora, czyli p = m?. Natomiast w układach mostkowych jest ona dwukrotnie większa niż liczba faz m?.

Układy prostownikowe sterowalne.

Prostownik 1-pulsowy

Prezentację układów' prostownikowych sterowalnych rozpoczniemy od układów bez odcięcia zerowego Układ l-pulsowy (rys. 5) jest najprostszym prostownikiem tyrystorowym. W zależności od rodzaju odbiornika układ ten będzie inaczej się zachowywał. Najprostszym do analizy jest przypadek, gdy do układu został podłączony odbiornik czysto rezystancyjny. Odpowiednie przebiegi napięć i prądów dla tego przypadku przedstawiono na rysunku 5.

Przy obciążeniu rezystancyjnym tyrystor przewodzi w czasie dodatniej półfali napięcia zasilającego, pod warunkiem że do jego bramki zostanie doprowadzony impuls wyzwalający. W chwili tt tyrystor zostaje wyłączony i napięcie oraz prąd odbiornika maleją do zera.: kąt załączenia tyrystora zawiera się

£\eV\ionika dla WszystKich Lipiec2006    57

i