ivanov-ciganov2 (558065), страница 22
Текст из файла (страница 22)
(6А4) По изложенным соображениям в справочниках приводятся не 1«ункции Р (6) и Е (6)„а функции Р (А) и Р (А) (кривые, соответствующие х = О, на рис. 6.15, б, в). Габаритная мощность вторичной обмотки трансформатора в рассматриваемой схеме: "/Ао тЕо/о =Ро1оВ (А)Р (4) (6.45) «ли а„р — — В (А) Р (А), гак как ток вентиля н фазы вторичной обмотки в данной схеме оди«аковы.
Некоторое затруднение в этом методе получается при расчете коэффициента пульсаций. Принимая е, = (/о = сопя( в начале рас«ета, тем самым пульсации приравнивают нулю. Однако при небольном коэффициенте пульсаций (й„ ( 0,12 †: 0,15) можно считать, по форма к величина импульса тока будут мало отличаться от той, атгорая получится при е, = сопз1, и все ранее выведенные расчетные юотношения дадут ошибку, ие выходящую за пределы точности, теобходимой при расчете выпрямителя. хв Х 24Х Вгвг Ргя пп.гв йв гоо п пд пг йв пя ов ав яиц вг и пг цг ав ап ю пд пи вг нгя! лая) Лаппо 1ВОПП гвпоп гпппп вппо п ог пг.оз оя ог пв огягв> и пу пгпо оп од пвягв) о/ вг Рис.
6.15 От предварительного расчета выпрямителя никогда не требуют точности более 10 "о, так как параметры деталей и узлов выпрямителя имеют больший разброс. г,в бг гд го пв ' о од аг 05 оя аг гг п гп и в в Х ф гв Ф,5 пв ав ягвг о й~ ог пв пв пвягог вг нгяя Если после выпрямителя стоит фильтр, сглаживающий пульсации, то на его (фильтре) выходе переменная составляющая содержит в основном одну первую гармонику выпрямленного напряжения. Поэтому целесообразно при наличии фильтра оценивать пульсации по коэффициенту пульсаций первой гармоники й„,. Амплитуда первой гармоники выпрямленного напряжения может быть приближенно определена, как падение напряжения от соответствующей гармоники выпрямленного тока 1, на емкости конденсатора.
Выпрямленный ток при этом подсчитывается при е, = сопз1, т. е. на основе (6.38). Допустимость таких действий оправдывается тем, что при малых пульсациях ток вентиля практически такой же, как и при С = со. Таким образом, для первой гармоники тока 10 имеем 1,=(т1и) )-(10((созв1 — соз6)(созти1)1гсоз61 йэ1= -е =Н'(6, т)(1,1г, (6.46) а для первой гармоники напряжения Е г = 1~,/(ииоС) =00Н (6, т)1(г~С). (6,47) Значения функции Н (6, т), аргументами которой являются угол отсечки и число фаз, приведены на рис. 6.15, г, д, е (кривые, соответствующие к = О), причем для подсчетов коэффициента пульсаций по этим значениям Н А„,=-Н(6, т)1(ггС) (6.48) надо брать сопротивление г в омах, а емкость С в микрофарадах.
Последнее соотношение определяет минимальную емкость конденсатора С, при которой пульсации выпрямленного напряжения не будут превышать критической величины. Уже было сказано, что точность расчета остается удовлетворительной при л„С 0,12. Однако для большинства типов применяемых конденсаторов допустимые пульсации напряжения меньше этой величины и, как правило, не превышают 10% от постоянного напряжения. Положив критическое значение й„г равным 0,1, получим' нз (6.48) соотношение, определяющее минимально допустимую емкость конденсатора: (6.49) С м=Н (6, т)фг0,1).
Для двухфазных схем выпрямителей и для схемы удвоения Н (6, т) = 70 000 А = 35 000 пг/11„при подстановке в (6.49) дает Сспм 35000п10)гнОг1) ' 10 фили). (6.50) Внешнюю характеристику выпрямителя, работающего на нагрузку, начинающуюся с емкости, удобно рассчитывать, пользуясь обобщен- Нэогй характеристикой соз В = / 1(з!и  — В соэ В)/и), изображенной на рис. 6.16.
Изменив масштаб по оси абсцигс в гпЕ„„/г раз и по оси ординат в Е „ Раз, полУчим На приведенных соотношениях и основан простейший расчет выпрямителя, нагрузка которого начинается с емкости. Если сопротивление индуктивности рассеяния, пересчитанное в фазу вторичной обмотки трансформатора, оказывается сравнимым с омическим сопротивлением г, то форма импульса тока фазы будет заметно отличаться от косинусоидальиой (рис. 6.17, а, б) даже при беско- е„ вечно большой емкости конденсатора С. ви и=в вгв 'и 4вг вдв ввв осэ 41 Ом лгв 3"= вй7в-виив Рис. 6.16 -в - в и) Рис. 6.17 длительность импульса получается больше 2В, и он становится несимметричным.
Постоянная составляющая выпрямленного напряжения, действующее и амплитудное значения тока вентиля и коэффициент пульсаций будут в этом случае зависеть не только от отношения г/Д„, определяющего угол отсечки при Е, = О, но и от относительной постоянной времени зарядной цепи: (6.53) Проведя расчеты,' аналогичные изложенным, можно получить рмулы, подобные (6.42), (6.43), (6.44) и (6.48), ио коэффициенты В (А), ' (А); Р (А) и Н (А, гп), входящие в них, будут функцией не только параметра А, но и х.
Значения этих коэффициентов даются соответствующими кривыми на рис. '6.15 и 6.16. А это позволяет производить Расчет выпрямителя по тем же самым формулам, что н при отсутстнии нндуктивности рассеяния. гвгв вв Вв В,7 в,в 41 вд у(В)тЕэ /г=Цз(п  — В соз В)/и] тЕ )г=1„(6.51) Е, созе=(/. (6.52) г) 1', =- (га,/гаг) 1, = 1',„+ 1,, (6.54) МД где- га, и. а~г — числа витков в первичной и вторичной обРас. 6.!8 мотках трансформатора. Постоянная составляющая тока вентиля не попадает в первичную цепь, а замыкается через индуктивность холостого хода трансформатора Ц. Таким образом, в первичной цепи получаем ток гг = гт„+(гвг/иг) гг = гзк+ йрр (6.55) часть которого, трансформируемая во вторичную обмотку и протекающая через вентиль, обозначена г, . гр В большинстве случаев трансформатор проектируется так, чтобы сердечник ие насыщался.
Нрн этом ток холостого хода близок по форме й 6.4. Определение токов в обмотках трансформатора выпрямительных схем. пынугкденное подмагничивание Значительно упрощает определение токов в первичйых обмотках трансформатора пренебрежение падением напряжения от тока холостого хода трансформатора на сопротивлении его первичной обмотки. Пояснить это можно на примере однофазной схемы вы- прямителя, работающего на наа)' грузку, начинающуюся с емко- 6 ~ гг с г, сти (рис. 6.18, а).
Схеме выпрямителя соответ- ствует приведенная ко вторичф — ной обмотке эквивалентная схе- ма рис. 6.18, б, на которой обоз значен известный нз предыдущих г Уг гг с " расчетов ток („равный току вентиля. Если пренебречь падением напряжения от тока холоl стого хода на элементах Ь;, Т и г,' „ то она примет вид .1 рис. 6.18, в. у' гг гг г В этой схеме ток источние,' ка г(, приведенный ко вторичной обмотке, и ток первичной сети трансформатора определяются легко (рис. 6.18, г). Он равен сумме тока холостого хода г,'„ и переменных составляющих тока вентиля 1,, причем амплиф туда и фаза последних не зависят от индуктивности холостого хода трансформатора 1., и поз) терь в -сердечнике д,: гармоническому и отстает по фазе от напряжения иа угол, почти равный и/2 (потери в сердечнике малы, см.
Рис. 6.18, е). Сложив ординаты этого графика с ординатами графика для (,р (рис. 6.18, д), „олучим кривую полного тока в первичной обмотке трансформатора (рис. 6.18, ж). Представим токи (, и (, рядами Фурье: (,=1, »зшв(+п1»соза1+л1»соз2ь|+... (, = (» — 1, = 1»а соз о(+ 1, соз 2в(+..., (6.56) где а = а~/ш, — коэффициент трансформации. Действующее значение тока 1, можно теперь записать в виде 1, = 3/0,5 (1(„„+ пз1', + пз1' »+...).
(6.57) Действующее значение тока с,р, представляющего часть тока ~„ которая трансформируется во вторичную обмотку и создает там ток ~,, на основании разложения (6.56) получается равным 1»р )~ 0 5(„п!йа + и Р»+...) (6.58) или 1»» п1» и ) ?» ?» (6.59) Отсюда для полного тока первичной обмотки получаем (8. 60) где 1г,' — действующее значение тока холостого хода, равное 0,707 1„„„. Таким образом, упростив эквивалентную схему, получим трансформатор, в котором намагничивающие сердечник суммарные ампер- витки первичной и вторичной обмоток для всех гармоник, кроме первой и постоянной составляющей, оказались равными нулю.
Намагничивающая сила первой гармоники ранна ампер-виткам холостого хода: (6.61) в,1мм соз а( — ш»1»а соз в1 = и,1,, яп ьг(, а ампер-витки постоянной составляющей тока вторичной обмотки создают некомпенсированную постоянную составляющую намагничивающей силы, которая вызывает значительный постоянный магнитный поток в сердечнике. Это явление называется в ы н уж де н н ы м поди а г н и ч н в а н н е м т р а н сфо р м а т о р а. Вынужденное подмагничивание трансформатора в выпрямнтельных схемах приводит к завышению габаритов трансформатора и поэтому является неприятным явлением. В рассмотренной однофазной схеме выпрямителя постоянный поток вынужденного подмагничивания замыкается по сердечнику и поэтому может достичь больших величин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
