Силовая электроника | Лекция 7B | Однофазный полууправляемый выпрямитель с нагрузкой RLE и прямым...

Оптимизация управления мощностью: однофазный полууправляемый выпрямитель с RLE-нагрузкой и обратным диодом 💡

Изучите принцип работы и преимущества однофазного полууправляемого выпрямителя (также известного как полупреобразователь) при подключении к сложной RLE-нагрузке (сопротивление, индуктивность и постоянная противо-ЭДС, как в двигателе постоянного тока). Эта управляемая схема выпрямления преобразует переменный ток в регулируемый постоянный ток с помощью комбинации тиристоров (тиристоров) и диодов. Выходное постоянное напряжение регулируется путем регулировки угла отпирания ($\alpha$) тиристоров.

Ключевые факты и принцип работы

Включение RLE-нагрузки (обычно используемой в электроприводах или зарядных устройствах) означает, что нагрузка может выступать в качестве источника энергии, особенно благодаря обратной ЭДС ($E$) и накоплению энергии катушкой индуктивности ($L$).

Полууправляемая конфигурация: выпрямитель обычно использует два тиристора и два диода (мостовой полупреобразователь) или один тиристор и пару диодов (однополупериодный управляемый выпрямитель с обратным диодом).
Нагрузка RLE: ток нагрузки сглаживается индуктором ($L$). Источник постоянного тока ($E$) предотвращает протекание тока до тех пор, пока напряжение источника не превысит $E$.
Обратный диод (FWD): Обратный диод подключается параллельно нагрузке RLE. Его важнейшая функция — обеспечить путь для индуктивного тока нагрузки при отключении основных тиристоров или диодов (особенно когда напряжение источника пытается изменить полярность или опуститься ниже ЭДС нагрузки $E$).
Преимущества обратного диода:
1. Предотвращает отрицательное выходное напряжение: Обратный диод предотвращает отрицательное выходное напряжение, проводя ток нагрузки, эффективно ограничивая выходное напряжение до нуля (или близкого к нулю, учитывая прямое падение напряжения на диоде). 2. Улучшает коэффициент мощности: предотвращает обратный поток тока нагрузки в источник переменного тока во время отрицательного полупериода, тем самым улучшая входной коэффициент мощности.

3. Обеспечивает непрерывный ток: способствует поддержанию постоянного и плавного тока нагрузки, что особенно важно для производительности двигателя.

4. Снижает уровень гармоник на выходе: ограничивая напряжение до нуля, уменьшает пульсации и гармоники в форме выходного напряжения.

Эта схема широко используется для управления скоростью двигателей постоянного тока средней и высокой мощности и других применений, где требуется регулируемое питание постоянного тока от источника переменного тока с улучшенными характеристиками и снижением помех в системе электропитания.

Важные поисковые запросы
Работа обратного диода в однофазном полууправляемом выпрямителе с RLE-нагрузкой, формы сигнала нагрузки RLE однофазного полупреобразователя, преимущества обратного диода в управляемом выпрямителе, анализ нагрузки RLE однофазного полупериодного управляемого выпрямителя, повышение коэффициента мощности в управляемом выпрямителе с прямым выпрямлением

#силоваяэлектроника #управляемыйвыпрямитель #RLELoad #обратныйдиод #тиристор #полупреобразователь #тиристор #электротехника