promel (967628), страница 79
Текст из файла (страница 79)
6.19. Кривые выходного напряжения олнофазного (а) и трехгйазного (6) упраиляемых иыпрямителей — сова ) 1 + тяптя(дза и,„ Относительные значения амплитуд высших гармонически неуправляемых выпрямителей получают из выражения (6.49)' становкой гх =-0: Гг, 2 [/аз т'тз — 1 Выражение (6.50) характеризует коэффициент пульсации вы ленного напряжения неуправляемых выпрямителей. При приходим к соотношению (5.5), использовавшемуся ранее. На рис. 6.20 приведены кривые для гп =- 2и и = 6, показыва. изменение относительного содержания первой гармоники в вы ленном напряжении при изменении угла гх. Как видно из кривы носительное содержание гармонической возрастает с узелки угла ст.
346 фаз выпрямлении (т = 2 для однофазпых двухполупериодных прямителей — с нулевым выводом и мостового; и = 3 для тре ного выпрямителя с нулевым выводом и т = 6 для трехфазног стового выпрямителя). На рис. 6 19, а, б приведены кривые выходного напряженн' соответственно одпофазного и трехфазного мостового управляв. вЫпрямителей при Ьн — ьоо.
Значения амплитуд гармониче- гшзг/Ьа (( „„!(Уив =0 057 ((гиз> =-300 Гц), иятрехфазного мостового выпря„ителя (Уиз !(У„а —. 0,014 О'шз - 600 Гц) (УивтГ(уив =0,006 ((п1з~ = 900 Гц). Меньшее содержание „армонических и их более высокая частота существенно упрощают ири использовании трехфазной костовой схемы задачу сглаживания напряжения и тока нагрузки. Вид кривой тока первичной облзотки трансформатора, т.
е. тока, потребляемого от питающей сети, зависит от типа выпрямителя и характера нагрузки. Входной ток сннусоидальной формы возможен только в однофазных неуправляемых выпрямителях (двухполупериодном с нулевым выводом и костовом) при чисто активной нагрузке (рис. 6 21, а). Во всех других случаях он отличен от синусоиды. В выпрямителях средней и большой мощности, как указыва- и сз и, Я и лось, в цепи нагрузки обычно имеется большая индуктивность (к и ток нагрузки достаточно хорошо сглажен. Если считать ( в — со, то, ка к следует из анализа схем, токи вентилей и втоРичных обмоток трансформатора, а также потребляемляй выпрямителем ток имеют форму прямо"готь ых импульсов.
Внд кривых то для рассмотренных схем без учета коммутационных процес- в) показан на рис. 6.21, б — е. нуле В одиофазных выпрямителях (с Улевьш выв~д~м мостов~м) ж'Р'бляемый ток состоит из имвос~~ Ульсов амплитуды 1 уп длительв полпериода (рис. 6.21, ый Ь Ш езв рнс. Б.2Ь Кривые напряжения н гока питающей сети выпрямнтеаей однсфазнпгп н трехфазного токов с евым выводом ни мостового) и трехфазного мостового выпрямителей значения относи „тельного содержаниЯ в напРЯжении ии втоРой и тРетьей гаРмоник, пределяемые из выражения (6.50).
1(пя однофазных выпрямителей '„",„„,1и„= 0,1ЗЗ (1'ыз> =- 200 Гц), и, исрпаидиясмый м Амплитуда высшей гармонической по отношению к амплитуде вой гармоники составляет = ! ь, /А !и „= 1!». ( Процентный состав гармонических в кривой тока!, по отноше, к амплитуде основной гармоники, принимаемой за 100%, еле щий: 3-я гармоника — 33%, 5-я гармоника — 20%, 7-я гармони ' 14,3%, 9-я гармоника — 11,1%, 11-я гармоника — 9,1%, и т. д Кривая 1, (рис. 6.21, г) определяется рядом Фурье вида 1, (Ь) = — [ соз — ейп Ь + — соз 3 — 00 п 3 Ь + 01г ! 0 . ! 0 яп (, 2 3 + — со05 — жп58 + ° ° .), 1 0 (, 3 2 где в данном случае 8 = сс. б, в). В управляемых выпрямителях ток 1, и его первая моника (тп! отстают по фазе на угол ф = а относительно на ження питания и, (рис.
6.21, в). В однофазном выпрями нулевым выводом (а также в мостовом выпрямителе с испол числом управляемых вентилей) импульсы тока в кривой 1! раздел нулевой паузой длительностью и (рис. 6.21, г). Формы кривых'то для трехфазного мостового неуправляемого и управляемого выпр'„: телей приведены на рис. 6.21, д, г. Отличие тока 1, от синусоиды свидетельствует о том, что выпря тель для питающей сети переменного тока является генератором которого спектра высших гармонических. Последнее отражает нательное воздействие выпрямителя на сеть переменного тока.
Протекание высших гармонических тока по обмоткам генер роз, питакчцих сеть, вызывает в них дополнительные потери мощ сти и нагрев. Дополнительные потери создаются в передающей ли и промежуточных трансформаторах. Падение напряжения от выс гармонических на внутренних сопротивлениях питающей сети, в г ности на ее индуктивностях, вызывает искажение формы кривой ' ряжения питания, что оказывает вредное влияние на работу др'. потребителей.
Искажения формы кривой напряжения особенно ' тимы, когда выпрямительная установка питается от сети, мощи' которой соизмерима с мощностью, потребляемой выпрямителем, Разложение в ряд Фурье кривой первичного тока однофазных. прямителей (рнс. 6,21, б, в) дает 1,(Ь) =- — ~з!п Ь + — з(п ЗЬ+ — з!п58+ ° ° + — мп(тЬ)) .
(6 мг 1. 1 1 1 ял 3 3 В соответствии с выражением (6.5!) в токе 1, помимо основной " сутствуют также З-я, 5-я, 7-я гармоники и т. д. Амплитуды гар ческих обратно пропорциональны номеру гармоники: 0410 1 яв ч В кривой первичного тока содержатся аналогичные гармониче- кие. Их амплитуда зависит от угла управления я: 7!мд = созч 4)з а (6.55) яз.
2 ! а 7ьт = — соз ч — . (6,56) У 2 Процентный состав высших гармонических при м = 0 такой же, хак и для кривых рис. 6.21, б, в, но при регулировании (сс = чаг) ан изменяется из-за наличия тригонометрической функции (косинуса в формуле (6.56)1. Гармонический состав в кривой первичного тока трехфазного мостового выпрямителя (рис. 6.21, д, е) находят из ряда (6.54) подстановкой О = п/3: 1! (") = (з!и й — — з!и 56 — — мп 76+ 2 Р'3 )з яп з 7 + — 5!П 1!Ь + ° ° .), ! )! (6.57] В соответствии с выражением (6.57) в кривой тока !, отсутствуют 3-я гармоника и гармоники, кратные ей, что выгодно отличает трехфазный мостовой выпрямитель от однофазных. Благодаря отсутствию 3 й гармоники, в частности, существенно упрощается задача фильтРации гармонических в кривой тока сети. Состав гармонических здесь тот же, что и в однофазных схемах (5-я гармоника — 20%, 7-я гармоника — 14,3%, 11-я гармоника — 9,1%, и т.
д.), и подчиняется зависимости (6.53), являющейся универсальной для выпрямителег!. Анализ кривых тока г, и напряжения и„проведен без учета влияявя на них процессов коммутации вентилей выпрямителя. Известное воздействие коммутационных процессов на форму этих кривых приВодит к некоторому отличию значений амплитуд гармонических по сРавнению с приведенными. Однако в номинальных режимах работы выпрямителей поправка относительно невелика и при расчетах ее можно не учитывать. Для исключения влияния высших гармонических на питающую сегь применяют так называемые с е т е в ы е ф и л ь т р ы.
Сетежй фильтр обычно представляет собой цепь из последовательно соедвве!!ных конденсатора и индуктивной катушки, настроенной в резо"аис на частоту соответствующей гармонической тока и подключен"ой параллельно пшнам питающей сети вблизи выпрямительной уставов овки. На частоте гармонической тока такая цепь обладает малым сопротивлением и оказывает для гармонической шунтирующее дейсгвке, не пропуская ее в питающую сеть. На частоте питающей сети, более низкой, чем резонансная частоРаи ' сопротивление цепи из последовательно включенных конденсатоея та " "ндуктивной катушки имеет емкостный характер, что сказываетакже на увеличении коэффициента мощности выпрямительной установки.
й 6.7. коэФФициент мошнОсти и к.п.д. выпрямител~й При работе устройства от сети переменного тока важно зн т рактер потребляемой им мощности. Наиболее благоприятным 'р мом является потребление только активной мощности. Это оз а' что при синусоидальном напряжении сети потребляемый ток П ' ' синусоидален и не имеет фазового сдвига относительно пита| напряжения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
