Трехфазная мостовая схема выпрямителя

Широкое распространение в преобразовательной технике получила трехфазная мостовая схема выпрямителя. Она имеет лучшие показатели качества выходного напряжения в сравнении с однофазной схемой и при одинаковой их мощности значительно меньшую массу и габариты выходного фильтра.

Трехфазная мостовая схема состоит из шести вентилей, три из которых (VS1, VS3, VS5) соединены катодами и образуют катодную группу, а три (VS2, VS4, VS6) соединены анодами и образуют анодную группу (рис.14.5, а).

ЭТО ВАЖНО.Из шести вентилей схемы в любой момент включены только два, один из которых с наибольшим положительным потенциалом на аноде находится в катодной группе, а другой с наименьшим отрицательным потенциалом в анодной группе. При этом ток в нагрузке протекает под действием линейного напряжения трансформатора.

Рассмотрим работу схемы в соответствии с временными диаграммами, с учетом, что угол управления a = 0, т.е. импульсы управления формируются каждый раз при пересечении фазных напряжений источника питания, как показано на рис.14.5,б (т.е. рассматриваем схему, в которой используются в место тиристоров диоды).

На интервале от t₁ до t₂ наибольшее положительное значение напряжения имеет фаза А (u_а) и наименьшее отрицательное значение имеет фаза В (u_b). В соответствии с принципом работы схемы открытыми будут тиристоры VS1 и VS4 к нагрузке R_d прикладывается линейное напряжение u_ab и выпрямленный ток i_d будет протекать по контуру

«+» а VS1 R_d VS4 «-» b.

Начиная с момента времени t₂ потенциал фазы b станет более положительным, чем потенциал фазы с. При подаче в этот момент времени управляющего сигнала на тиристор VS6 он включается, а тиристор VS4 выключается. Для выключившегося тиристора VS4 напряжение u_ab является обратным. В результате в проводящем состоянии окажутся тиристоры VS1 и VS6, а ток через нагрузку в интервале от t₂ до t₃ будет протекать по контуру

«+» а VS1 R_d VS6 «-» с.

В интервал времени от t₃ до t₄ происходит переключение тиристоров в катодной группе с VS1 на VS3. Далее через интервалы времени равные происходит поочередная коммутация тиристоров анодной и катодной групп. Алгоритм по парной работы тиристоров выпрямителя можно представить следующей схемой

VS1VS4 VS1VS6 VS6VS3 VS3VS2 VS2VS5 VS5VS4

Поочередная работа различных пар тиристоров в схеме приводит к появлению на нагрузке R_d выпрямленного напряжения, состоящего из частей линейных напряжений вторичных обмоток трансформатора (рис.14.5 г). Видно, что время коммутаций совпадает со временем прохождения через нуль линейных напряжений (когда равны два фазных напряжения, что соответствует моментам естественной коммутации). Длительность протекания тока через каждый тиристор равна , остальное время к нему приложено обратное напряжение, состоящее из частей соответствующих линейных напряжений.