Variatoare de Curent Alternativ

Variatoarele de c.a. permit modificarea valorii medii a tensiunilor de ieşire, frecvenţa tensiunilor de ieşire fiind aceeaşi cu a tensiunilor de intrare. Ele pot fi realizate cu ventile ionice, tiristoare, triacuri şi fototiristoare, deosebindu-se variatoare de c.a. monofazate si trifazate.

VARIATOARE DE c.a. MONOFAZATE

Pentru analiza fenomenelor care au loc la variatoarele de c.a. mono¬fazate se va considera: un variator de ca. monofazat cu ventile ideale, legate în antiparalel (fig.1); tensiunea de alimentare sinusoidală; para¬metrii sarcinii R, L constanţi. Ventilul V1 este comandat cu un şir de impulsuri, cu perioada 2 şi defazate faţă de tensiunea U1 cu unghiul  (unghiul de comandă), iar ventilul V2 cu un şir de impulsuri cu perioadă 2 şi defazat faţă de primul şir de impulsuri cu . Dispozitivul de comandă DC permite modificarea unghiului  de la 0 la 

Ecuaţia diferenţială a circuitului este:

Soluţia ecuaţiei (2.1) corespunzătoare intervalului t[ B] este:

Fig.2 Variatoare de c.a. monofazate: schema (a), forme

de undă (b,c,d)

unde:

Pentru cazul unei sarcini pur rezistive ( φ=0)

iar pentru sarcină pur inductivă;

Ventilul V1 se blochează în momentul trecerii curentului prin 0 unghiul de blocare 1B rezultând din relaţia:

Soluţiile ecuaţie sunt date în figura 3.

Dacă unghiul de conducţie λ=B-) al ventilului v1este <  atunci la aplicarea impulsului de comanda ventilului V2acesta poate trece în stare de conducţie, ventilul V1aflânduse în stare de conducţie,numai după blocarea impulsului V1 dacă impulsul de comandă aplicat ventilului V2 are o lăţime………

Cât timp unul din ventile conduce, celălalt nu poate fi trecut în stare de conducţie, din cauza tensiunii anod-catod negative.

Variatoarele de c.a. monofazate func¬ţionează, de obicei, cu λ <. În acest caz, în intervalul de conducţie al ventilului V2 ecuaţia circuitului este tot ecuaţia cu soluţia:

Fig.3 Graficul funcţiei 1B=f() pentru φ=constant

Dacă la funcţionarea simetrică a variatorului de c.a. se modifică unghiul de comandă a ventilelor, are loc modificarea valorii medii a tensiunii şi curentului şi deci, a puterii medii transmise sarcinii. Modificarea progresivă a unghiului de comandă a ventilelor variatoarelor de c.a., în scopul modi¬ficării puterii medii transmise sarcinii, poartă denumirea de comandă progresivă sau cu control de fază. La comanda progresivă a variatoarelor de c.a. unghiul de comandă poate fi modificat în intervalul ( ), unde unghiul limită 1 rezultă din condiţia: pentru =1 λ= , sau pentru ωt=+, i = 0.