Ступенчатый метод регулирования переменного напряжения

Ступенчатый метод регулирования характеризуется ступенчатым изменением амплитуды (а также и действующего значения) переменного напряжения, подводимого к нагрузке, без изменения формы его кривой. Этот метод может быть реализован только при наличии сетевого трансформатора, вторичная обмотка которого должна иметь отпайки (смотри рисунок 47). Нагрузка подключается к этим отпайкам через встречно- параллельно включенные тиристоры. Импульсы управления поступают на соответствующую пару тиристоров при переходе переменного напряжения через ноль. Регулирование мощности в нагрузке осуществляется системой управления, которая производит избирательную подачу отпирающих импульсов на соответствующую пару встречно- параллельно включенных тиристоров.

На рисунке 47 приведена схема ТРН с сетевым трансформатором и отпайкой вторичной обмотки трансформатора. Встречно-параллельно включенные тиристоры (VT 1 и VT 2) подключены к отпайке вторичной обмотки (точка 1). К выводу вторичной обмотки трансформатора (точка 2) подключена вторая пара встречно- параллельно включенных тиристоров (VT 3 и VT 4). При включенных тиристорах VT 1 и VT 2 на нагрузку поступает напряжение, снимаемое с выводов 0-1 трансформатора. При включении тиристоров VT 3 и VT 4 на нагрузку поступает напряжение, снимаемое с выводов 0-2 трансформатора, которое больше по величине напряжения, снимаемого с выводов 0-1. На рисунке 48 приведены временные диаграммы, поясняющие реализацию ступенчатого способа регулирования напряжения переменного тока. Переключение обмоток 0-1 и 0-2 происходит в моменты времени пересечения кривой напряжения через ноль. Сложная конструкция трансформатора, обусловленная необходимостью наличия отпаек вторичной обмотки трансформатора, а также наличие большого количества тиристоров является недостатком этого метода регулирования.

Рисунок 47. ТРН с сетевым трансформатором и с отпайкой вторичной обмотки трансформатора

Достоинство этого метода регулирования заключается в отсутствии искажения формы кривой тока, потребляемого преобразователем из питающей сети, а также в отсутствии фазового сдвига тока относительно напряжения питающей сети (при чисто активной нагрузке).

Рисунок 48. Временные диаграммы, поясняющие ступенчатый способ регулирования переменного напряжения

Рисунок 49. Временные диаграммы, поясняющие фазо-ступенчатый способ регулирования переменного напряжения