Такой режим работы УВ называют выпрямительным.

Если в рассматриваемой схеме увеличивать угол от 0 до 90°, то Е_ср будет меняться от наибольшей до нуля и угловая скорость двигателя будет изменяться от наибольшей до нуля.

Если попытаться установить >90°, то напряжение U_ср должно изменить свой знак и соответственно должно поменяться направление протекания тока I_я. Как уже отмечалось, ток через тиристоры в обратном направлении протекать не может, следовательно, в рассматриваемом случае работа с >90° также невозможна.

Рассмотрим другую ситуацию. Предположим, что электропривод работает на грузоподъемный механизм. Пусть происходит подъем груза. Машина М при этом работает в двигательном режиме, УВ – в выпрямительном режиме.

Предположим далее, что груз нужно опустить. Для этого устанавливают угол >90°. Знак среднего значения напряжения U_ср, по сравнению с выпрямительным режимом, поменяется на противоположный. Под действием момента, создаваемого грузом, двигатель начнет вращаться в противоположную сторону. Его противоЭДС поменяет свой знак. Если по абсолютному значению |E|>|U_ср|, то направление протекания тока останется прежним, а его значение будет определяться выражением

.

Таким образом, в рассматриваемой ситуации машина за счет момента, создаваемого грузом, работает в генераторном режиме, а электрическая энергия передается от якоря в цепь переменного тока. Говорят, что управляемый выпрямитель работает при этом в инверторном режиме.

Разумеется, в автоматизированном ЭП переход УВ в инверторный режим обеспечивается автоматически за счет работы соответствующих блоков системы. Приведенные здесь рассуждения лишь поясняют возможность работы УВ с >90°, т.е. работы в инверторном режиме.

Трехфазные схемы УВ

Силовая часть трехфазной нулевой схемы УВП приведена на рис. 3.28. Трехфазный трансформатор TV 1 служит для согласования напряжения на якоре двигателя с сетевым напряжением, а также для гальванической развязки цепи якоря электродвигателя с сетью. Схема содержит тиристоры VS 1, VS 2, VS 3. Вторичные ЭДС различных фаз трансформатора, поступающие на тиристоры, сдвинуты на 120°. Соответственно и управляющие импульсы, подаваемые на управляющие электроды тиристоров с выхода СИФУ, сдвинуты на 120°. При работе схемы в режиме непрерывного тока ток в каждом из тиристоров протекает в течение 1/3 периода, т.е. в течение 1/3 периода якорь двигателя через один из тиристоров подключается к переменной синусоидальной ЭДС соответствующей фазы. За период изменения напряжения в сети переменного тока якоря двигатель поочередно подключается к трем различным фазам. Регулируя с помощью СИФУ угол , можно так же, как в однофазной схеме, изменять среднее значение напряжения на якоре двигателя.

Рис. 3.28 Рис. 3.29

Силовая часть трехфазной мостовой схемы УВП приведена на рис. 3.29. Она содержит 6 тиристоров VS1 – VS6. Особенностью этой схемы является то, что управляющие импульсы, подаваемые на тиристоры VS4 – VS6, сдвинуты на 180° по отношению к импульсам на тиристорах VS1 – VS3. Для того чтобы обеспечить протекание тока в нагрузке, нужно открыть два тиристора одновременно: один в анодной и один в катодной группе вентилей. Одновременность открытия тиристоров анодной и катодной групп обеспечивается тем, что через 60° после основного управляющего импульса на каждый из тиристоров подается дополнительный управляющий импульс.

При работе схемы в режиме непрерывного тока каждый из тиристоров проводит ток в течение 1/3 периода, а напряжение на нагрузке удобно рассматривать как результат взаимодействия двух последовательно включенных нулевых схем выпрямления. Регулирование среднего значения напряжения на якоре двигателя, как и в предыдущих схемах, осуществляется изменением угла управления .

Как показано выше, напряжение на выходе УВП имеет форму импульсов. Причем пульсации напряжения и пульсации тока якоря наиболее значительны в однофазных схемах и существенно снижаются в трехфазных схемах, особенно мостовых. Обычно однофазные схемы УВП применяются при мощности нагрузки до единиц киловатт. Трехфазная нулевая схема в основном используется в диапазоне мощности от единицы до нескольких десятков киловатт. При большой мощности в основном применяется трехфазная мостовая схема.