UTILIZAREA MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU ALIMENTATE DE LA CONVERTOARELOR STATICE

UTILIZAREA MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU

ALIMENTATE DE LA CONVERTOARELOR STATICE

1. FENOMENELE DE BAZA SI PERFORMANTELE CONVERTOARELOR

STATICE MONOFAZATE

Odata cu aparitia tiristorului in actionarile de curent continuu s-a produs o adevarata revolutie. Convertoarele statice cu tiristoare au inlocuit rapid celelalte tipuri de elemente de executie (amplificatorul magnetic, grupul Ward-Leonard), datorita in primul rand amplificarii uriase de putere pe care convertoarele statice o realizeaza (actualmente s-a ajuns la 10⁸-10⁹), apoi datorita inertiei deosebit de mici, practic neglijabile, si gratie faptului, nu mai putin important, ca convertoarele statice electronice nu au piese in miscare si prezinta o fiabilitate ridicata. Pretul convertoarelor statice electronice este in permanenta scadere, iar gabaritele instalatiilor de forta si de comanda sunt sensibil mai reduse comparativ.

In cele ce urmeaza vom face o prezentare mai ampla a sistemelor convertor static electronic-masini de curent continuu, incepand cu cele mai simple si mai ieftine si terminand cu cele mai complexe.

CONVERTOR STATIC MONOFAZAT CU REDRESAREA UNEI SINGURE

ALTERNANTE

In figura 1 s-a redat schema de principiu a celui mai simplu convertor static reglabil asociat cu un motor de curent continuu cu excitatie independenta, care utilizeaza o sursa monofazata de curent alternativ. Dupa cum se stie, tiristorul este un dispozitiv semiconductor care permite trecerea curentului intr-un singur sens, cu o cadere de tensiune in general in jur de 1 V, numai din momentul in care se aplica un impuls de tensiune pe electrodul de comanda (fig. 1) denumit de obicei poarta. Curentul prin tiristor se intrerupe numai cand ajunge sa fie nul, indiferent de tensiunea aplicata intre "anodul" si "catodul" tiristorului. In sens invers tiristorul ofera o rezistenta practic infinita. Momentul "aprinderii" tiristorului se poate varia cu ajutorul unui dispozitiv electronic aparte, care nu face obiectul lucrarii de fata.

In analiza modului de functionare a instalatiei din figura 1, vom face urmatoarele ipoteze simplificatoare:

- caderea de tensiune pe tiristor se ia nula cand acesta conduce, iar rezistenta sa in lipsa curentului se considera infinita;

- curentul de excitatie al motorului este constant (de obicei circuitul de excitatie se alimenteaza de la aceeasi sursa de curent alternativ prin intermediul unei instalatii de redresare necomandata);

- se neglijeaza impedanta sursei de alimentare;

- se va considera numai regimul permanent al instalatiei;

- se neglijeaza neliniaritatile introduse de saturatia magnetica a motorului.

Ecuatiile functionale ale motorului sunt in acest caz:

;

; (1)

;

,

in care : u_A este tesiunea la bornele circuitului rotoric al motorului, i_A - curentul curentul prin rotor; R_AA si L_AA - respectiv rezistenta si inductivitatea circuitului rotoric, care cuprind si parametrii eventualei inductivitati suplimentare inseriate in indus; - tensiunea electromotoare indusa in rotor, - coeficientul constant de proportionalitate a tensiunii electromotoare cu fluxul de excitatie si viteza unghiulara , m-cuplul electromagnetic, - cuplul de sarcina care include si cuplul de frecari si cel corespunzator pierderilor in fier rotorice ale motorului; iar J - momentul de inertie al ansamblului motor-sarcina.

In regim permanent, datorita periodicitatii tensiunii sursei monofazate si faptului ca "aprinderea" tiristorului se realizeaza cu aceeasi periodicitate, marimile functionale ale motorului vor varia si ele in mod periodic in timp.

In figura 2 se arata tocmai modul acesta de variatie a marimilor u_A, i_A, e₀, . In aceeati figura este reprezentata si sinusoida a tensiunii sursei. Scara absciselor este gradata in unghiuri , proportionale cu timpul, coeficientul de proportionalitate fiind chiar pulsatia a tensiunii u.

Pentru a justifica curbele din figura 2 este suficient sa extindem analiza noastra numai pe intervalul . La randul sau acest interval va fi divizat in trei subintervale in legatura cu perioada de conductie a tiristorului.

a. , fiind unghiul impus de intarzierea la "aprindere " a tiristorului in comparatie cu momentul , cand tensiunea intre "anod" si "catod" devine pozitiva si tiristorul ar putea sa intre in conductie.In tot acest subinterval, tiristorul fiind blocat, curentul i_A=0. di prima relatie a sistemului (1) rezulta ca , adica tensiunea la bornele rotorului motorului este egala cu tensiunea contraelectromotoare - e₀ , care este direct proportionala cu viteza unghiulara a rotorului. Aceasta viteza este diferita de zero datorita functionarii anterioare a motorului, cand rotorul a acumulat energie cinetica pe seama careia este posibila continuarea rotirii motorului si in acest subinterval. Bineinteles, curentul i_A fiind nul si cuplul electromagnetic este nul si prin urmare, in acest subinterval se micsoreaza treptat datorita franarii impuse de cuplul m_S de sarcina.

b. . In momentul , tiristorul T primeste un impuls de aprindere. Daca in acest moment tensiunea u a sursei este mai mare decat tensiunea contraelectromotoare - e₀, atunci incepe sa treaca curent prin tiristor. (Daca , potentialul "catodului" tiristorului este mai mare decat cel al "anodului" si aprinderea nu poate avea loc). Brusc tensiunea u_A la bornele rotorice devine egala cu tensiunea u a sursei. Curentul i_A nu poate creste brusc din cauza inductivitatii L_AA a infasurarii rotorice (si a eventualei inductivitati interne a sursei, cum ar fi cazul in care instalatia este alimentata prin intermediul unui transformator monofazat). Curentul i_A creste treptat de la zero, atinge o valoare maxima I_Am, dupa care va incepe sa scada, caci tensiunea u tinde ca la momentul sa se anuleze si sa schimbe de semn. Curentul i_A poate trece prin circuitul rotoric al motorului si peste momentul , cind diferenta dintre tensiunea u si tensiunea contraelectromotoare devine negativa, pe seama energiei localizate in cimpul magnetic al infasurarii rotorice. Fie momentul cind curentul i_A devine zero si intervalul de conductie a tiristorului se termina. Sa presupunem ca . Din momentul si pina in momentul cind i_A atinge valoarea maxima I_Am, in cimpul magnetic al infasurarii rotorice se acumuleaza energie, care provine evident de la sursa de tensiunea u. Acest lucru este dovedit imediat prin inmultirea primei ecuatii a sistemului (4.1) cu i_A, obtinindu-se relatia

, (2)

care precizeaza ca puterea ui_A cedata de sursa acopera puterea electromagnetica (- e₀) i_A (egala cu puterea mecanica totala dezvoltata de motor) si pierderile Joule in infasurare, iar o alta parte a ei serveste la cresterea in timp a energiei localizate in cimpul magnetic al infasurarii rotorice [ in tot domeniul ].

In momentele ulterioare lui si pina la , bilantul de puteri se modifica deoarece , ceea ce inseamna ca energia localizata in cimpul magnetic al infasurarii incepe sa fie cedata inapoi in circuit. Pe linga aceasta sursa de energie si sursa propriu-zisa continua sa furnizeze energie circuitului, deoarece atat i_A, cit si u sint de acelasi sens ca mai inainte.

Din momentul si pina se anuleaza curentul i_A, bilantul de puteri ia o noua forma. Intr-adevar, tensiunea sursei propriu-zisa devine negativa, iar curentul i_A continua sa fie pozitiv, ceea ce inseamna ca puterea ui_A schimba de semn, sursa primind in timp energie din circuit. Aceasta energie provine tot din cimpul magnetic al infasurarii rotorice. Pina la anularea curentului, atat puterea mecanica dezvoltata de motor, cit si pierderile Joule in infasurare sunt acoperite de puterea produsa pe seama epuizarii in timp a energiei inmagazinate in cimpul infasurarii.

Asadar, este posibila prelungirea conductiei tiristorului peste momentul schimbarii de sens a diferentei dintre tensiunea i si tensiunea contraelectro-
motoare , prin interventia energiei inmagazinate temporar in cimpul magnetic al infasurarii.

In ceea ce priveste momentele si , se pot face unele precizari utile pentru studiile ulterioare. Pentru aceasta sa integram prima ecuatie a sistemului (1) in intervalul si si apoi in intervalul si :

(3)

,

Se remarca imediat ca prima integrala reprezinta chiar aria suprafetei limitata superior de curba tensiunii u si inferior de curba intre momentele si , suprafata hasurata cu linii orizintale in figura 2, in timp ce cea de a doua integrala reprezinta aria hasurata vertical. Conform celor doua relatii de mai sus, cele doua arii sunt egale si proportionale cu valoarea maxima I_Am atinsa de curentul rotoric in momentul .

In subintervalul, curentul i_A fiind diferit de zero, cuplul electromagnetic m al motorului este si el diferit de zero. In momentele cind , rotorul motorului accelereaza si viteza unghiulara creste (fig. 2), acumulandu-se astfel energie cinetica in masele in miscare ale motorului si sarcinii. Aceasta energie va fi necesara intretinerii miscarii in intervalele cind m < m_s.

c. . In acest subinterval, tiristorul este blocat, curentul i_A este nul si la fel cuplul electromagnetic m, tensiunea u_A urmareste tensiunea contraelectromotoare , care la randul ei scade treptat odata cu viteza unghiulara. Situatia este similara cu cea inregistrata in primul subinterval cind .

Daca integram ecuatia intai a sistemului (1) pe o intreaga perioada si impartim toti termenii cu , obtinem o utila relatie intre valorile medii ale marimilor functionale ale motorului,

Deoarece caderea medie de tensiune pe rezistenta R_A este relativ redusa, relatia de mai sus arata ca valoarea medie a vitezei unghiulare depinde de valoarea medie a tensiunii la bornele motorului, iar aceasta din urma este evident functie de unghiul de intirziere la aprindere . Din aceeasi relatie rezulta ca la pornire trebuie sa se ia apropiat de tc. intr-adevar, la pornire D,^,, = 0, si daca a este apropiat de n, atunci si U_A este relativ redus, iar I_A la fel.

Daca luam media pe o perioada si pentru termenii ecuatiei a patra a sistemului (1), deducem o alta relatie importanta intre valorile medii ale marimilor functionale,

M, = h<b_EI_A,   

care arata ca valoarea medie M, a cuplului de sarcina este aceea care impune in regim permanent valoarea medie I_A a curentului rotoric. O crestere a cuplului mediu de sarcina, la acelasi unghi de aprindere , are drept consecinte: a) o marire a limitelor de variatie a vitezei unghiulare , fara a influenta prea sensibil valoarea sa medie, motorul franandu-se mai puternic in perioada cind tiristorul nu conduce si b) o marire a pulsului de curent i_A in intervalul de conductie atit ca amplitudine cit si ca durata, pentru a se obtine o valoare medie I_A mai ridicata.

Dupa cum s-a aratat mai inainte, in intervalul parte din energia inmagazinata in cimpul magnetic al infasurarii rotorice a motorului se reintoarce in retea. Se pune in mod firesc intrebarea: oare nu este posibil ca aceasta parte a energiei sa nu mai fie returnata retelei, ci sa fie consumata in circuitul rotoric pentru prelungirea curentului i_A si mai mult peste momentul , cind tensiunea u devine negativa? In aceasta situatie, pentru acelasi cuplu desarcina, deci acelasi curent mediu, curentul maxim I_Am ar fi mai mic, iar valoarea efectiva a curentului i_A ceva mai redusa.

Schema din figura 3 permite materializarea acestei idei. Aceasta schema difera de cea precedenta prin conectarea unei diode D in paralel cu infasurarea rotorica. Atat timp cit tensiunea u este pozitiva si tiristorul T conduce, dioda nu conduce, tensiunea la bornele sale sens invers sensului firesc de conductie.

Cand tensiunea u devine negativa (momentul), atunci dioda D poate sa conduca si ea preia curentul i_A care se inchidea prin tiristorul T, iar acesta se stinge. Deci, daca in intervalul () curentul i_A se inchidea pe calea aratata in figura 3 cu sageti negre, in intervalul curentul urmeaza drumul indicat cu sageti rosii, bornele motorului fiind puse in scurtcircuit (u_A = 0). Curentul circula pe acest al doilea drum atit timp cit mai exista energie inmagazinata in cimpul magnetic al infasurarii.

In figura 4 se arata cum variaza marimile u, u_A,, i_A,, si e₀ in regim permanent, pentru schema din figura 3, care este evident mai avantajoasa ca performante. Momentele (cind incepe tiristorul sa conduca), (cind curentul i_A atinge valoarea maxima) si (cind i_A devine nul) trebuie sa indeplineasca, intocmai ca mai inainte, conditia ariilor egale, conform relatiilor (3) arii evidentiate in figura prin hasurare diferita.

De remarcat ca la ambele scheme de redresare prezentate curentul care trece prin infasurarea rotorului motorului este nul din momentul pina in momentul, cind tiristorul T primeste iar un impuls de aprindere pe poarta. Se spune ca circuitul functioneaza in regim de curent intrerupt. Daca in momentul , cind tiristorul se "aprinde' din nou, curentul i_A nu ar fi nul, s-ar fi spus ca schema functioneaza in regim de curent neintrerupt. La schema cu redresarea unei singure alternante acest regim se poate atinge numai la viteze reduse si la cupluri mari de sarcina, in ipoteza unei inductivitati relativ foarte mari a circuitului rotoric.

Instalatiile monofazate cu redresarea unei singure alternante se utilizeaza numai la puteri foarte mici. Avantajul lor esential il constituie pretul redus si simplitatea. Ele prezinta insa dezavantaje:

- curentul rotoric prezinta un raport ridicat valoare efectiva/valoare medie, deoarece pulsul de curent are o durata relativ scurta fata de perioada, motorul dezvoltind un cuplu mai redus la valoarea efectiva nominala a curentului (cuplul depinde de valoarea medie, iar regimul termic de valoarea efectiva a curentului i_A);

- la cupluri mari de sarcina si la viteze reduse, in regim de curent intrerupt, motorul are tendinta sa functioneze sacadat, deoarece energia ii estefurnizata intr-un singur puls pe perioada;

- daca intre retea si motor se intercaleaza (cum se intimpla adeseori) un transformator de adaptare a tensiunii nominale a motorului cu cea redresata, atunci infasurarea secundara este parcursa de un curent pulsatoriu, cu o componenta continua importanta, care satureaza circuitul magnetic.

Observatia 1. in regimul de curent intrerupt, asa cum s-a aratat mai inainte, pentru ca tiristorul sa se aprinda trebuie ca in momentul cind se aplica impulsul de aprindere, tensiunea retelei u sa depaseasca tensiunea contraelectromotoare instantanee. Alminteri, tensiunea la bornele tiristorului (fig. 1) este negativa si curentul ar trece in sens invers celui permis de tiristor, ceea ce este imposibil.

Observatia 2. Pentru anumite cazuri si nu mai mare, asa cum am presupus mai inainte. In asemenea situatie in intervalul de conductie (), tensiunea sursei nu se mai inverseaza si deci nu mai apare un subinterval cand energia localizata in cimpul magnetic s-ar intoarce in parte spre sursa. Dioda D pentru prelungirea conductiei nu mai are nici un rol in cazul .

Observatia 3. La pornire, unghiul de aprindere este variat incepind cu valoarea , cind tensiunea redresata este nula, pentru a nu se inregistra un soc de curent, dupa care este micsorat pina se ajunge la regimul dorit de viteza.

CONVERTOR STATIC MONOFAZAT CU REDRESAREA AMBELOR

ALTERNANTE

O schema monofazata uzuala pentru redresarea ambelor alternante este prezentata in figura 5. Este vorba de o schema in punte monofazata semicomandata cu doua tiristoare, T₁ si T₂, in doua laturi adiacente si doua diode, D₃ si D₄, in laturile opuse ale puntii ABCD. Schema este alimentata adesea de la o retea monofazata prin intermediul unui transformator T. Tiristoarele T_l si T₂ functioneaza succesiv, primind impulsuri de comanda alternativ, cu perioada pe jumatate in comparatie cu perioada tensiunii u de alimentare a schemei. Tiristorul T₁ redreseaza cu o intirziere reglabila alternanta pozitiva a tensiunii u, iar tiristorul T₂ redreseaza cu aceeasi intirziere alternanta negativa (fig. 6).

Cind conduce tiristorul T₁ curentul debitat de sursa se inchide pe drumul ABMDC, prin intermediul diodei D₃ (sageata neagra plina din figura 5 indica acest drum). In tot acest rastimp tensiunea la bornele motorului u_A este egala cu tensiunea u a sursei (fig. 6). Cind conduce tiristorul T₂, drumul curentului trece prin punctele C, B, M, D si A, trecind in acelasi sens ca in prima situatie prin infasurarea rotorica a motorului si in sens invers prin sursa. in tot acest interval de conductie a lui T₂, tensiunea u_A este egala cu -u (fig. 5), (sagetile negre intrerupte).

Avantajul acestei scheme este sporit prin faptul ca atunci cind conduc T₁ si D₂ si tensiunea u devine nula, curentul i_A este preluat de diodele D₃ si D₄ permitind descarcarea energiei inmagazinate in infasurarea rotorica a motorului (si intr-o eventuala bobina suplimentara inseriata cu infasurarea rotorica pentru a mari "inertia' magnetica a circuitului rotoric). In acest interval de timp curentul se inchide pe drumul DCBMD (indicat cu sageti rosii in figura 5) si u_A = 0. Acelasi lucru se intimpla cind conduc T₂ si D₄ si tensiunea u devine din nou zero.

In privinta curentului i_A deosebim doua cazuri, dupa cum acesta este intrerupt sau neintrerupt. In prima situatie, prezentata in figura 6, a, inductivitatea circuitului rotoric este relativ redusa, energia inmagazinata in intervalul de crestere a curentului de asemenea redusa, incit curentul i_A se stinge in momentul , inainte ca al doilea tiristor sa inceapa sa conduca (ceea ce se intimpla doar in momentul). In intervalul () curentul i_A este nul, schema avind o pauza P in functionare.

In cazul cind inductivitatea circuitului rotoric este relativ mare (mai bine zis, cind constanta de timp L_AA /R_A este sensibil mai mare decit perioada tensiunii u), energia acumulata este suficienta sa prelungeasca curentul i_A pina in momentul aprinderii tiristorului urmator. Curentul i_A inregistreaza deci unele variatii, intre un maximum si un minimum, dar nu devine niciodata zero. Acest caz este prezentat in figura 6, b. Ambele situatii din figura 4.6 corespund unui acelasi unghi de comanda al tiristoarelor si unui acelasi cuplu rezistent. Din comparatie rezulta ca, la aceeasi valoare medie, curentul i_A este sensibil mai ondulat in primul caz si, de asemenea, viteza unghiulara.

Putem imagina si un caz limita din punct de vedere teoretic si anume, cazul cind inductivitatea circuitului rotoric este deosebit de mare (constanta de timp L_AA /R_A practic infinita), ceea ce se obtine numai prin inserierea cu infasurarea rotorului a unei bobine de mare inductivitate. "Inertia' magnetica a circuitului rotoric este acum asa de importanta, incit se opune unei cresteri rapide a curentului i_A ca si a unei scaderi rapide, astfel ca rezulta un curent i_A practic constant in timp si egal cu I_A (fig. 6, c). Se mai poate presupune ca si momentul de inertie J al ansamblului motor-sarcina este deosebit de mare, corespunzand unei mari inertii mecanice, astfel incat si viteza unghiulara , nu poate inregistra in decursul unei perioade (timp relativ foarte scurt) a tensiunii u vreo crestere sau vreo scadere cit de cit importanta, fiind practic constanta. In acest caz si tensiunea electromotoare e₀ este practic constanta. Conditia ariilor egale ramine valabila si in acest caz limita (fig. 6, c), care prezinta deosebita importanta practica, fiind cel mai convenabil pentru motor. De remarcat ca de data aceasta valoarea medie si valoarea efectiva ale curentului i_A sint egale, ceea ce inseamna incalzire mai redusa la acelasi cuplu de sarcina.

La unul si acelasi unghi de comanda a aprinderii tiristoarelor, caracteristica mecanica a motorului prezinta aluri diferite, dupa cum curentul i_A este intrerupt sau neintrerupt si aceasta deoarece in momentul aplicarii impulsului de aprindere u_A = - e₀ in primul caz si u_A = 0 in al doilea caz (fig. 6, a, b). Figura 7, b este utilizata pentru a demonstra aceasta afirmatie. Vom presupune pentru simplificare ca si ca viteza unghiulara este practic constanta. Curentul de excitatie al motorului este constant, deci tensiunea contraelectromotoare va fi strict proportionala cu si practic constanta in regimul permanent considerat, iar cuplul electromagnetic va fi direct proportional cu i_A.

In figura 7, b am trasat intr-o diagrama curba tensiunii sursei , curba tensiunii redresate (linie rosie plina) pentru si o viteza oarecare; vom construi grafic prin puncte, in dreapta, curba. Pentru usurarea constructiei aranjam scarile pe ordonata ale celor doua diagrame alaturate de asa maniera ca tensiunea contraelectromotoare si viteza unghiulara sa se reprezinte prin aceeasi lungime, stiut fiind ca aceste marimi sint proportionale. Ducem o paralela cu axa absciselor (fig. 6.7, b), care reprezinta in prima diagrama curba si care intersecteaza pe . Aplicam conditia ariilor egale (vezi suprafetele hasurate) si determinam astfel momentul de interupere a curentului i_A1 . Amplitudinea I_Am1 a pulsului de curent este proportionala cu aria unei suprafete hasurate, iar valoarea medie I_A1 este proportionala cu cuplul electromagnetic M₁ corespunzator. Luam acum o alta viteza unghiulara, repetam constructia si determinam momentul. Planimetram aria curentului i_A2,, care are un maxim I_Am2 mai mare (aproximativ de trei ori in cazul figurii 7, b), deoarece si suprafata hasurata corespunzatoare este de trei ori mai mare. Stabilim valoarea medie I_A2 pe baza ariei pulsului i_A2 si calculam astfel cuplul M₂. Repetind constructia, stabilim astfel punct cu punct caracteristica pentru curent intrerupt. Incepind cu o anumita valoare a vitezei unghiulare, in figura 6.7, b, conditia ariilor egale arata ca momentul de anulare a curentului devine egal cu , adica cu momentul cind se comanda aprinderea celuilalt tiristor si ajungem astfel la regimul de curent neintrerupt.

In regim de curent neintrerupt se poate gasi usor expresia caracteristicii mecanice, facind mediile pe o semiperioada a tuturor marimilor din prima ecuatie a sistemului (6.1). Pentru tensiunea u_A, conform figurii 6.6, b, valabila in acest regim, valoarea medie U_A va fi :

(6)

In consecinta, si

de unde rezulta:

(7)

Asadar, in regim neintrerupt, viteza unghiulara, la unghi α dat, scade foarte incet pe masura ce cuplul electromagnetic creste. Daca R_A≈0, asa cum am presupus mai inainte, viteza unghiulara este chiar constanta (fig. 7, b).

Constatam deci ca, pentru α=90⁰, caracteristica mecanica are aluri diferite, dupa cum masina functioneaza in regim intrerupt sau neintrerupt de curent. In primul caz caracteristica este rapid cazatoare de la o valoare Ω₀ de functionare in gol (corespunzatoare lui -e₀=U_m si i_A=0) la o valoare la care incepe regimul al doilea, valoare care se mentine apoi practic constanta. Raportul celor doua viteze este de aproximativ 3 la 1, ceea ce corespunde unei serioase ambalari a masinii la mers cu curent intrerupt (cuplu rezistent redus). Acest fenomen este propriu grupului redresor comandabil - motor electric si trebuie retinut.

Cand α=45⁰, cazul figurii 7, c, caracteristica mecanica prezinta un fenomen in plus, in comparatie cu cazul α=90⁰.

Regimul de curent intrerupt este posibil numai pentru un interval (M₁,M₂); cu M₁>0 si M₂ cuplul la care incepe regimul de curent neintrerupt. La cuplul M₁, conform figurii, viteza unghiulara Ω₁ conduce la o valoare a tensiunii contraelectromotoare -e₀ egala cu U_msinα . Aceasta viteza Ω₁ este limita superioara posibila, pentru ca daca viteza ar fi mai mare si tensiunea contraelectromotoare -e₀ ar fi mai ridicata ca valoare, la primirea unui impuls pozitiv pe poarta, tiristorul nu se poate aprinde, caci u<-e₀ (vezi observatia 1, paragraful precedent). Asadar, in domeniul (0, M₁) functionarea redresorului este incompatibila cu conditia α=45⁰_.

Pentru α=30⁰ (fig. 7, d) regimul de curent intrerupt nu mai este deloc posibil. La viteza unghiulara Ω₁, conform criteriului ariilor egale, regimul de curent este neintrerupt. Daca am presupune o viteza mai mare decat Ω₁, la care curentul ar fi intrerupt, aprinderea tiristoarelor nu ar fi posibila, deoarece in momentul aplicarii impulsului de aprindere u_A=-e₀>u=U_msinα. Dimpotriva, la viteza Ω₁, regimul de curent neintrerupt asigura in momentul aplicarii impulsului de aprindere u_A=0<u=U_Asin α.

Se poate determina mai precis valoarea unghiului α₀ incepand cu care regimul de curent intrerupt nu mai poate exista. Pentru aceasta, trebuie sa obtinem o valoare medie a tensiunii u_A in regim de curent neintrerupt, adica -e₀ (considerand R_A≈0), mai mare sau cel putin egala cu valoarea tensiunii u a sursei in momentul aplicarii impulsului, deci

, (8)

de unde rezulta

(9)

sau α₀=35⁰20'. Daca α<α₀, nu poate prin urmare exista regim de curent intrerupt.

Cand α>90⁰, de exemplu α=135⁰ (fig. 7, a), nu apar fenomenele de mai sus. In schimb viteza de functionare in gol Ω₀ corespunde unei tensiuni electromotoare -e₀=U_msin α, mai redusa decat in cazul α=90⁰.

In figura 8 s-a reprezentat familia de caracteristici Ω=f(M) pentru diferite valori ale unghiului de aprindere α, evidentiindu-se zonele de functionare in regim de curent intrerupt de cele de regim neintrerupt. Pentru α=0 . 35⁰ este posibil numai regimul neintrerupt de curent.

   

 

O varianta a schemei precedente este cea prezentata in figura 9, cunoscuta sub numele de schema Gaudent. Ea utilizeaza patru diode conectate in punte, astfel incat tensiunea de la iesirea puntii u_r este permanent pozitiva (sinusoidala redresata), un tiristor care primeste impuls de aprindere de doua ori intr-o perioada (folosirea unui singur tiristor constituie avantajul esential al schemei) si o dioda D pentru prelungirea curentului i_A.

Deoarece u_r≥0 permanent, tiristorul T nu este solicitat niciodata la o tensiune de sens invers celei pentru care poate intra in conductie. In felul acesta tiristorul este protejat la strapungere si poate fi ales in mod corespunzator.