promel (967628), страница 75
Текст из файла (страница 75)
6.9, а). При , = 0 все полученные далее соотношения действительны для неуправ. ляемого выпрямителя. Нагрузка принимается активно-индуктивной с ~.» -~ ао. Временные диаграммы, поясняющие влияние коммутационных ароцжсов в схеме выпрямителя, приведены на рис. 6.9, б — яг. Влияяие проявляется в том, что прн подаче отпирающего импульса на очередной тирнстор выпрямителя по истечении интервала и индуктивные сопротивления х„и х„затягивают процесс уменьшения до нуля тока проводившего тиристора и нарастания до значения 1» тока тири. стара, вступающего в работу (рис.
6.9, г). В результате на инпмрвалг хаммута»(ии у в проводящем состоянии одновременно находятся оба т»ристора выпрямителя (тирнсторы Т, и Т, на рис. 6.9, а). Эти тнристоры создают короткозамкнутый контур для последовательно сое. дянеиных вторичных обмоток трансформатора с суммарным напря жением 2и, и сопротивлением х„, + х„. Если считать х„= х„, то к каждому из этих сопротивлений прикладывается напряжение и,. Напряжение и» на интервале у определяется выражением и» = (и,, + иь-г))2. (6.3) Поскольку при отсчете и,, н иа я относительно нулевого вывода обмотки и,, = — из „на интеРвале коммУтации и„= 0 (Рис. 6.9, б). Вследствие этого при вычислении напряжения У„заштрихованные площадки на рис.
6.9, б из расчета выпадают. Таким образом, при ко. печной длительности этапа коммутации среднее знамение выпрямлгн ного напряяггния У будет меньше, чгм при 7 = О. Для У действительно соотношение У„, ' — ЛУ„, (6.4) 2 г'2 де "»» = — У, = 0,9У, — среднее значение напряжения на нагрузке при а=О в режиме холостого хода (без учета коммутаций); ЛУ»~— усредненное коммутационное снижение напряжения за период.
Величину Лу»„находят из выражения «+! » ! Г ., (2 У У», = — )/2 У,э)п ейй = — '(соза — соз(ч +т)), (6.5) и а В оп формулу (6.6) входит член соза — соз(а + у), который можно ределнть, рассмотрев более детально коммутационный процесс пере327 хода тока, например, с тиристора Т, натиристор Т, при его отпиран' по окончании интервала а (рис. 6.9, б — д). С отпирания тиристора: начинается интервал совместной проводимости обоих тиристоров и' полярности напряжений на вторичных обмотках трансформат указанной на рис. 6.9, а без скобок. Постепенные уменыпение до ну' тока тиристора Т, и возрастание до величины 1 тока тиристора (рис. 6.9, г) осуществляются под воздействием тока коммутации ' (рис.
6.9, а, д), протекающего в короткозамкнутом контуре, обра ванном зтими тиристорами. Ток („ находят из расчета коммутационного процесса, послед вавшего после отпирания тиристора Т,. Ток коммутации при з" удобно представить в виде принужденной и свободной составляющ (рис, 6.9, д): (и = (и.вр + (к.
св ' (6 Принужденная составляющая обусловливается суммарным пряжением контура коммутации 2ив и его сопротивлением 2х,. скольку сопротивление контура чисто реактивное, ток (к,р от по фазе от напряжения 2и, на угол к/2: ю'„~р — — ' з1п(Ь + а — я/2) = — — ' сов(Ь + а). (6. 2 Уг с»' Уз и, 2«с «а В выражении (6.7) начало отсчета времени принято в точке 6 (рис. 6.9, д). Свободная составляющая ]„,„, = Ае (6, где А — некоторая постоянная; т = 2Ь,!Р, — постоянная врем контура коммутации. Для выпрямителей средней и болыпой мощности активное соп тивление контура коммутации мало (Р— О), в связи с чем т -и:. Тогда С учетом выражений (6.7) и (6.9) имеем (и = — — ' сов (б + а) + А. УГи, «и Постоянную А находим из начальных условий О, („= 0: У2 0 А = ( = — ' соз а. к.св «а Таким образом» $и = — в [сова — соз(Ь -]- а)].
У2 с»в «и (6.' коммутации Э (6. Кривая тока г„определяет закон изменения на этапе коммутации водного тока тиристора Т„ а разность 1 — 1„ — изменение анод„ого тока тиристора Т,(рис. 6.9, д). Интервал коммутации у заканчивается при достижении током г„величины 1 . Подстановка в (6.12) у и г„= 1д дает созп — соз(п + у) = — ' гад )'2 и, (га/ггао йб гаы 1 1 1 ~г га з-~ — -'г+.гм — --' ° г', гаге л) +~чу( х таг бе ' б йг де б,б йв Уа,гг ад Рнс. 6.10. Внешние характеристики однофвзного управляемого выпрямителя (а); временные диаграммы, иллюстрирующие уменьшение среднего значения выпрямленного напряжения ~ выпрямителя с ростом тока нагрузки (б) На основании выражений (6.4), (6.5), (6.13) можно определить среднее значение напряжения управляемого выпрямителя с учетом коммутации: ()„= () сов и — — "' (6.14) Уравнение (6.14) описывает в н е ш н и е х а р а к т е р и с т ики управляемого выпрямителя.
для различных значений угла управления а они представляются семейством параллельных прямых (рис. 6.10, а). Наклон характеристик зависит от величины приведенного к вторичной обмотке трансформатора суммарного реактивного сопротивения х, Выпрямителю, выполненному на диодах (неуправдяемый ь'прямитель), соответствует внешняя характеристика со значением и = 0 Ток („и его составляющие, а также уравнение внешней харакрнст"ки для неуправляемого выпрямителя на""г из соотношений (6.7), (6.11), (6.12) и (6.14): (6.15) ла 329 (6:: )'Г и.
к.сн хн (6," Рис. 6.1.'. Схема одвофазиого мостового управляемого выпрямители с учетом паразитиых ивдуктивиостей 330 Уменьшение напряжения на нагрузке (У с ростом тока ! обь яяется увеличением коммутационного падения напряжения вследствие возрастания угла коммутации у. Указанное поясня ' для случая неуправляемого выпрямителя временнйми диаграмм рис. 6.10, б, где показаны кривые напряжения и„, тока (к и его сост пяющих, а также токов вентилей при двух значениях тока нагрув (а ) (л- На рис. 6.9, е приведены кривые напряжения их и тока (ь То' на внекоммутациоиных интервалах определяется (с учетом коэ, циента трансформации и = гоошз) токами тиристоров (км („, а этапах коммутации — их разностью. Коммутационные явления схеме выпрямителя приводят к возрастанию фазового сдвиги потр ляемого тока относительно напряжения питания.
Фазовый сд первой гармоники тока (пп увеличивается примерно на угол уl составляет для управляемого выпрямителя (р и + "(/2. (6, Кривая напряжения на тиристоре (см. рис. 6.9, ж) отличается. аналогичной кривой на рис. 6,6, е увеличением интервала его прова мости на время коммутации. С учетом угла у к тиристору при за рании прикладывается скачок обратного напряжения, рави 2 )' 2(.~за!п(ю + 7) Коммутациояные процессы в о д н о ф а з н о м м о с т о в. в ы п р я м и т е л е (рис. 6.11) подобны процессам в однофаз схеме с нулевой точкой.
Особенность заключается в том, что на э ' коммутации в проводящем состояяии находятся одновременно . четыре тнристора. На схеме показан контур коммутации при отп нии тиристоров Т, Т, и занирании тиристоров Т,, Т,. Ток коммутации (к в моста нл схеме обусловливается напря нием и, и реактивным сопротив + нием х,.
Для тока 1 и его сноб н к ной и принужденной составляю и сп ам ал действительны соотношения (6.6 (6. 12), полученные для схем " нулевой точкой. Отличие связ с тем, что в мостовой схеме ие средственно в коммутации каж го из тиристоров участвуют ставляющие коммутационного т им (рис. 6. ! !). Если предположить, что составляющие 1„, и („, равны, то "' процесс коммутации (переход тока с одной пары тиристоров на дру. ) заканчивается при йм = (и, = ),. При атом току („ будет соот- вет тствовать значение 2(л.
На основании указанного правую часть вы- ра вменяя (6.13) необходимо умножить на 2: сова — соз(и+ Т) = — '" 2!„х.„ (6.20) у'в с, Следовательно, уравнение внешних характеристик мостовой схеиь1 записывается в виде (.~л = (/лв сов ив (6.21) х В мостовой схеме увеличение вдвое тригонометрической функции (6,13) компенсируется уменьшением примерно в то же число раз значения х, за счет лучшей магнитной связи вторичной обмотки спервичиой, т. е. уменьшения их индуктивностей рассеяния.
В результате прн одной и той же мощности выпрямителя внешние харакшеристики матовой схема и схемы с нулевым ваводол~ получаю гюя примерно одинаковыми. Вид кривых токов (и (, совпадает с кривой тока (, в схеме с нулевым выводом (см. Рис. 6.9, е). Первая гармоника тока !Пп в мостовой схеме такжесдвинута в сторону отставания относительно напряжения питания иа угол гр- а + у)2. Кривая напряжения на тиристорах в мостовой схеме с учетом вдвое меньшей величины напряжения имеет тот же вид, что и в схеме с нулевым выводом (см. Рис. 6. 9, вк).
й ал. неупРАВляемые ВыпРямители тРехФАзнОГО тОкА За исключением случаев, когда единственно возможным источником питания является сеть однофазного переменного тока, питание постоянным током потребителей средней и большей мощности производится от трехфазных выпрямителей. При выпрямлении трехфазного переменного тока, как отмечалось, достигается лучшее качество выпрямленного напряжения за счет снижения амплитуды пульсаций, НапРяжение трехфазных выпрямителей к тому же легче подвергается сглаживанию, так как частота пульсаций здесь существенно выше чем в однофазиых выпрямителях. Облегчающим фактором в построении выпрямительных установок рассматриваемого диапазона монхностей служит и меньшая загрузка вентилей трехфазиых схем по току и напряжению. Нз выпрямителей трехфазного тока преимущественное применение "а пракгпике получила трехфазная мостовая схема (схема Ларионова), позтому ее анализу уделяется наибольшее внимание.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
