Розанов Ю.К. Основы силовой электроники (1992) (1096750), страница 12
Текст из файла (страница 12)
2ло. диаграммы токов и напра- тым током будет больше, чем женив однофазного двухполупериодк о г о| в вил р я м и ге л я п р и а к з н в н о и н ау к в р М е С ел р Ы в м О тивиой нагрузке в режиме прерывно ком, благодаря уменьшению ' тых токов площади отрицательного 5о участка в кривои выпрямленного напряжения, но меньше, чем при работе выпрямителя на активную на зк о и регулировочные характеристики б озтому в режимах с п ывисть м удут находиться между крин в заштрихованной области, указанной н . 2,7.
ежим аботы сх р емы, когда ток'в ти исто ах спа а рис. я очередного тиристора, называчным. чевидно, что чем больше о больше должна быть иид ивность режим б обеспечиваю м ра оты схемы с непре ывным т к индуктивность Еа, чтобы обеспечить р оком 1„. Индуктивность, режим аб щая ппи заданных параметрах схемы граничный м ра оты, называется критической. При п ывистом токе трансформатор и тиристоры схемы бот тяжелом режиме, так так как при одном и том же значении выпрямленного тока е среднем ующ значение тока деиств ее оэтому в мощных выпрями увеличивается. ра отающих с широким диапазоном изменения гла непрерывности выпрямленного тока.
г.г.г. одноэазная мостовая схима Рис. 2.11. Однофазный мостовой выпра мигель Работ стовая схем абота схемы с углом управления а=0. О я схема выпрямления представлена на ыс. 2.11. а= . дн азная мо- и. редположим, что ключ К задействия схемы следующий П мкнут, т. е.
нагрузка активная. В момент б = 0 п т точки а становится выш е потенциала точки Ь Гна ис. 2.11 т = потенциал соответствующая полярность обозначена без означена скобок), а на В результате~итого ти исто ы Ю и з подаются уп валяю рисгоры г и к'оз включатся. Напряжее и,ь удет, таким образом, приложено к на зке — ор з) начнет протекать ток, повторяющии форму питающего напряжения. Тиристоры Ь'ох и Рс н и б нах са на этом интервале выключатся удут находиться под напряжением вторичной б которое по отношению ичнои о мотки, к ним является обратным Например, анод тиристора хя 'г"ох соединен непосредственно с точкой а обмотки, 4 Р а к а 'катод †точкой Ь через 1 +1-1 включенный тиристор ~'ог, и т ~ -1+1 падение напряжения в к- о~ь в, тором принято равным ну- кав мьз лю.
Таким образом, анод тиристора $'оз будет нахо- (2,36) коэффициент схемы согласно (2.36) /с,„=2 /2/х; максимальное значение обратного напряжения сторах 1/ „,„= /2(сг, максимальное значение тока тиристора 1 „=, /20г/Щ среднее значение тока тиристора 1тАг = 1о/2; действующие значеняя токов, проходящих через н обмотки трансформатора: 1ткмг= 1о/2'* х 1г = — 1о' 2 /2 д 1,= — 1..
/с,2 /2 Соответственно коэффициенты /спр=1; /сок и/2; /сс=я/4. 58 (2,37). на тири- (2.38) (2.39) (2.40) тиристоры (2.41) (2.42) (2.43) диться под отрицательным потенциалом по отношению к кат . Такое же напряжение будет приложено к тиристору ГЯ . тоду. В момент З=х, т. е. через половину периода, — ток в тиристорах 'т'Я и т'Яэ спадает до нуля и они выключаются, а тиристоры т'ог и т'54 включаются, поскольку потенциал точки Ь становится положительным по отношению к потенциалу точки а (полярность указана на рис. 2.11 в скобках) и на тиристоры поступают управляющие импульсы. Далее указанные процессы периодически повторяются. Диаграммы токов и напряжений на элементах схемы будут такими же, как для однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой (см. рис, 2.5).
Отличие заключается только в том, что амплитуда обратного напряжения на тиристоре в мостовом выпрямителе будет в 2 раза меньше, чем в двухполупериодном выпрямителе, При активной нагрузке работа схемы будет характеризоваться следующими основными соотношениями: среднее значение выпрямленного напряжения 2 /2 К~ = — Юг; При активно-индуктивной нагрузке (со1„2=со) форма токов, протекающих через тиристоры, а следовательно, в обмотках трансформатора будет прямоугольной (см. рис. 2.8).
В этом случае среднее значение выпрямленного напряжения остается таким же, как и при активной нагрузке, а коэффициенты использования элементов схемы принимают следующие значения: (7к = /2 У'г; к= — (Уг а1п а; (2.47) б) при активно-индуктивной нагрузке Ук =,,/2 112', 22,= Г2о,йб ° г.1 3. Максимальные значения токов тиристоров: а) при активной нагрузке 2(7,/Я,; б) при активно-индуктивной нагрузке 1пах = 1о (2.48) (2.49) (2.50) 59 /спр=1,11; /си=-; /с2=0,707, 2' (2.44) Работа схемы с углом управления а»0. Однофазная мостовая схема, работающая с углом а» О, имеет такие же формы токов и напряжений на ее элементах, как и в однофазном двухполупериодном выпрямителе со средней точкой (см.
рис. 2.6, 2.9). В зависимости от характера нагрузки — активной или активно-индуктивной (соЕо=со) — она характеризуется следующими соотношениями. 1. Средние значения выходного напряжения: а) при активной нагрузке С2о= С2оо (2.45) где Уоо — среднее значение выпрямленного напряжения на выходе схемы при угле а=О; б) прн активно-индуктивной нагрузке (когда ог1.,2=со или имеет такое значение, что выпрямяенный ток сд непрерывен) Ул= Уоосова. (2.46) Регулировочные характеристики схемы зависят от отношения со1~/Я~ и имеют вид, соответствующий рис. 2.7.
2. Максймальные значения напряжений на тиристорах; а) при активной нагрузке 4. Действующие и средние значения токов тиристоров: а) при активной нагрузке 1тлг = Уя/2Яя', 1тлмз=/гср1глг. б) при активно-индуктивной нагрузке 1тлг — — К~/2Ля', ~ 1гкмз=1я/,/2 ) 5.
Действующие значения токов вторичной обмотки: а) при активной нагрузке ,/гйе 2 (2.51) (2.52) (2.53) б) при активно-индуктивной нагрузке 1з = 1я. 2.2.3. ТРЕХФАЗНАЯ СХЕМА СО СРЕДНЕЙ ТОЧКОЙ Работа схемы с углом управления а=О. Трехфазную схему со средней точкой (рис. 2.12) иногда называют трехфазной однот тактной схемой, поскольку выпрямлению подвергается только одна из полуволн переменного напряжения жд " ка ой фазы.
Рассмотрим принцип действия данной схемы для случая, когда первичные обмотки трансформатора соединены треугольником, а вторичные — -звездой. Первоначально допустим, что ключ К замкнут, т. е. нагрузка схемы активная. Полученные соотношения будут потом уточнены для разомкнутого состояния ключа К при допущении оз/.е — -со. В интервале Зос9<Зг (рис. 2.13) в проводящем состоянии находится тиристор р'о „соединенный с фазой а. Начиная с момента 3, потенциал фазы Ь становится выше потенциала фазы а и анод тиристора Юз оказывается под положительным напряжением относительно его катода. Если в момент 3, на тиристор т р'о поступает управляющий импульс, он включается, а тиристор 1'аз выключается, так как к нему оказы вается ПрИЛОжЕННЫМ ЗаПИраЮщЕЕ НаПряжЕНИЕ имс ТОК НаГруЗКИ з„Начинает протекать через тиристор Юз, соединенный с фазой 60 (2.
54) В рассматриваемой схеме расчетная мощность трансфор- г м атора увеличивается с ростом угла и при активной нагрузке в и активно-индуктивной в режиме прерывистых токов зн Поэтому при расчете трансформатора в указанных режимах работы схемы следует учитывать максимальные значения угла п и коэффициента /гв, подобно тому, как зто сделано в (2.30) для схемы со средней точкой. з,г Рис 2 12 Трехфазный выпрямитель со средней точкой Рис 2.13 Диаграммы токов и напряжений трехфазного выпрямителя со средней точкой при активной нагрузке и угле п=о Ь. Тиристор и зз будет находиться в проводящем состоянии в течение 120' до момента 92, когда потенциал фазы с станет выше потенциала фазы Ь и поступит управляющий импульс на тиристор 1'оз.
В момент Зз то начнет проводить тиристор ГЯз, а тиристор Юз выключается. Затем в момент Зз вновь начнет проводить ток тиристор Ю„и далее указанные процессы будут периодически повторяться. Очевидно, что каждый тирисгор будет проводить ток в течение одной трети (каждого периода (2я/3) напряжения питающей сети. Остальную чисть периода (4я/3) тиристор выключен и к нему приложено обратное напряжение. Так, когда выключен тиристор 1'о „к нему на интервале проводимости тиристора 1гоз приложено линейное-напряжение и„„а на интервале проводимости тиристора Юз — напряжение иап В результате к тиристору 1'ог приложено обратное напряжение, представленное кривой игззо Среднее значение выпрямленного напряжения найдем путем интегрирования напряжения на вторичной обмотке трансформатора в интервале повторяемости формы выпрямленного напряжения: зг /г2 (/з 9 г/9= — (1 = 1 17(/ 3 ' . 3,/6 2п „ 2п б где Уз — действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора.
61 Основные параметры, характеризующие работу тиристоров в схеме, следующие: коэффициент схемы Й,„=З /б/2л; (2.56) максимальное значение обратного напряжения на тиристоре равно амплитуде лин й нейного напряжения на вторичных обмотках, т. е. 1/вша =~/З 1/ъа=~411г = 3 Кь (2.57) где Уг — амплитуда фазного напряжения. Максимальное значение тока тиристора ВА 3 /3 Среднее значение тока, протекающего через тнристор, если итывать, что каждый тиристор проводит ток одну треть периода, равно 1ГАГ = 1А/3.
Поскольку в данной схеме токи вторичных обмоток имеют " характер и содержат постоянные составляющие, то в магнитной системе трансформатора возникает ното к ж енного подмагничивания, который может вызвать пав ынужде сыщение магнитопровода трансформатора. Э вызывает необходимость завышать расчегную мощность трансформатора. Что касается токов первичных обмоток, то они содержат только переменные составляющие„так как постоянные составляющие токов не трансформируются. Поэтому токи первичных обмоток будут равны 1 гАв=(/Гвг-- 1А)' 3 /вс=(г го — — 1А)' 3 1 гсА =(грвз — 1А) 3 Соотношение для токов в тнристорах и обмотках трансформатора, а т также его расчетную мощность рассмотрим для на узк, являс лучая работы схемы на активно-ицдуктивную гр. у, ющуюся более характерно н для трехфазнь ф ньгх и мнОГО азных схем выпрямления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
