ток, протекающий при этом через тиристор, называется током включения /вкл,г. После включения прямой ток тиристора возрастает и рабочая точка перемещается на участок ВС. На участке АВ дифференциальное (динамическое) сопротивление тиристора отрицательно и рабочая точка на нем не может находиться. Чтобы тиристор был открыт, через него должен проходить ток, превышающий удерживающий ток /уд,т. Падение напряжения на открытом тиристоре t/oTKp,T при максимально допустимом постоянном токе /откр.тах.г составляет обычно 1,5-2 в.

При подаче на тиристор напряжения обратной полярности оба крайних перехода смещаются в обратном, а средний переход - в прямом направлении и обратный ток /обр.т будет очень мал (участок 0D ВАХ). При увеличении обратного напряжения до значения проб.т наступает пробой тиристора.

При увеличении управляющего тока /у участок ОЛ, характеристики укорачивается и напряжение включения понижается. При токах управления /у/уз ВАХ тиристора получается такой же, Как у неуправляемого вентиля.

Для управления тиристором чаще всего используются управляющие сигналы импульсной формы.

При выпрямлении синусоидального напряжения повышенной частоты скорость нарастания прямого напряжения duap/dt велика. Так как с увеличением скорости нарастания прямого напряжения напряжение включения тиристора уменьшается, to при повышенной частоте тиристор может открываться даже при нулевом токе управления, т. е. может появиться ложное срабатывание - потеря управления. Причиной этого являются емкостные токи переходов. Поэтому для каждого типа тиристора устанавливается допустимая скорость нарастания прямого напряжения. Кроме того, тиристоры характеризуются временем включения и временем восстановления управляемости.

1.2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СХЕМАХ ОДНОТАКТКЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

При рассмотрении физических процессов в выпрямителях примем трансформатор и вентиль идеальными. У идеального трансформатора активное и реактивное сопротивления обмоток равны нулю. Идеальный вентиль

имеет нулевое сопротивление в прямом направлении и бесконечно большое в обратном.

Однополупериодиый выпрямитель с питанием от однофазной сети переменного тока. В таком выпрямителе анод вентиля Д подключен к началу вторичной обмотки Hi трансформатора. Нагрузка Rs включена между катодом вентиля и концом вторичной обмотки трансформатора.

При включении выпрямителя в сеть синусоидального тока во вторичной обмотке наводится синусоидальная ЭДС. Эта ЭДС и напряжение Нг (рис. 1.7,6) будут одинаковы по величине и форме, так как трансформатор идеальный. В интервале от О до я анод находится под положительным потенциалом, вентиль открыт и под действием напряжения Нг через вторичную обмотку трансформатора, открытый вентиль и сопротивление нагрузки протекает ток.

Вентиль идеальный, потери напряжения на нем равны нулю и, следовательно, проходя по нагрузке ток /о создает на ней падение напряжения, равное мгновенному значению напряжения Нг (рис. 1.7,г). Вентиль открыт, пока его анод положителен по отношению к катоду, т. е. на интервале от 0)1=0 до (й2=я в течение первого периода, а также во все другие положительные полупериоды напряжения Нг.

Полярность положительного полупериода выпрямляемого напряжения показана на рнс. 1.7, а знаками и - . При смене полярности выпрямляемого напряжения анод вентиля становится отрицательным относительно катода и на интервале от Ыг=п до (йз=2я вентиль находится под обратным напряжением.

Амплитуда обратного напряжения на вентиле ойртах равна В этой схеме амплитуде напряжения на вторичной обмотке. Таким образом, ток нагрузки го получается пульсирующим. Он имеет форму однонаправленных импульсов (рис. 1.7, в) длительностью в половину периода. Такова же форма выпрямленного напряжения Но (рис. 1.7,г).

Выпрямленное напряжение содержит как постоянную составляющую (/о, так и ряд гармонических составляющих, создающих пульсации. Число фаз выпрямления г = 1, так как за один период питающего напряжения через нагрузку проходит один импульс тока. Постоянная составляющая тока нагрузки h проходит по вторичной

обмотке трансформатора, подмагничивая сердечник. Подмагничивание сердечника ухудшает параметры трансформатора- возрастают потери в стали и ток холостого хода трансформатора.

Для уменьшения тока холостого хода и потерь в стали необходимо увеличивать сечение сердечника, что в свою очередь вызывает увеличение габаритов и массы трансформатора.

Постоянная составляющая /о тока 2 в отличиз от переменных не трансформируется в первичную обмотку трансформатора, поэтому для определения величины и формы тока в первичной обмотке необходимо вычесть из тока вторичной обмотки 12 постоянную составляющую и мгновенные значения полученного тока изменить в п раз, т. е.

h = (2 - /о)/ тр.

где nT:p = Ui/U2- коэффициент трансформации.

График изменения тока первичной обмотки показан на рис. 1.7, d

Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой во вторичной обмотке трансформатора при -питании от однофазной сети переменного тока. Такой выпрямитель состоит из трансформатора Тр и вентилей Д] и Дг (рис. 1.8, а).

Трансформатор имеет одну первичную обмотку mi = = 1и вторичную обмотку с выводом от средней точки. Вторичную обмотку в данном случае можно рассматривать как две одинаковые вторичные обмотки, соединенные между собой согласно (т2=2). Каждая половина вторичной обмотки соединяется через вентиль с нагрузкой, которая своим вторым концом соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора. Вентили могут подсоединяться к нагрузке либо катодами, Либо анодами. Данная схема представляет собой сочетание двух однополупериодных выпрямителей, работающих на общую нагрузку поочередно. Так как фактически у трансформатора две вторичные обмотки и каждая из них работает только в один полупериод, то эта схема может называться двухфазной однотактной схемой.

При включении выпрямителя в сеть переменного тока во вторичных обмотках индуктируются ЭДС.

Пусть в первый полупериод напряжение на вторичной обМотке сориентировано так, что верхний конец вторич-