Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Внешняя характеристика выпрямителя
Внешняя характеристика выпрямителя – зависимость средневыпрямленного напряжения от тока нагрузки. Схема замещения выпрямителя на стороне постоянного тока имеет вид: На этом рисунке обозначено: U0хх – максимальный уровень напряжения на “холостом ходу” неуправляемого выпрямителя без учета противо - ЭДС диода (Uпор), т.е. , где ; Nд – число вентилей (диодов) одновременно проводящих ток (в однополупериодной схеме Nд=1, в двухполупериодной - Nд=2); Rкз – потери в обмотках трансформатора, определяемые из опыта “короткого замыкания”; Rд – динамическое сопротивление диода; Rф – активные потери в дросселе сглаживающего фильтра.
Уравнение для определения среднего напряжения на выходе нагруженного выпрямителя имеет вид: , где . На рисунке представлена внешняя характеристика выпрямителя.
Напряжение в точке “а” характеристики определяется из выражения , где Nс – нестабильность входного напряжения (относительные единицы), U2ном – номинальное значение напряжения во вторичной цепи трансформатора. Напряжение в точке “б” характеристики равно Под семейством внешних характеристик понимается построение U0=f(I0) с учетом отклонения напряжения сети и в диапазоне тока (I0max…I0min). При построении регулировочной характеристики в управляемом выпрямителе учитываются значения напряжения в точках “а” и “б” и диапазон отклонения напряжения от номинального (NС).
Влияние индуктивности рассеяния трансформатора на форму выпрямленного напряжения в 3-х фазной схеме выпрямления С нулевым выводом
На интервале [t1;t2] по первому закону коммутации ток VD1 не может скачком измениться до нуля, происходит снижение тока по экспоненциальному закону. Ток в цепи диода VD2 также нарастает по экспоненте. К нагрузке прикладывается напряжение 2-х фаз (“a” и “c”), что оказывает влияние на форму выпрямленного напряжения. Это уменьшает уровень выпрямленного напряжения и увеличивает уровень пульсаций напряжения на нагрузке. При работе на индуктивную нагрузку происходит аналогичное влияние на форму выпрямленного напряжения угла коммутации, связанного с индуктивными элементами нагрузки. Угол коммутации зависит от величины Iнагр, поэтому данная схема имеет ограничение по величине тока из-за влияния индуктивности рассеяния трансформатора. Схема замещения на интервале коммутации имеет вид:
На рисунке изображены временные зависимости токов и напряжений в цепях, поясняющие процессы в схеме выпрямителя на интервале коммутации g.
Используя метод узловых потенциалов, получим выражение для среднего значения выходного напряжения выпрямителя с учетом влияния индуктивности нагрузки:
.
При получении выражения для U0 с учетом влияния индуктивных элементов цепей пренебрегают не заштрихованной площадью S1, а заштрихованную площадь описывают синусоидальным законом изменения напряжения при 0.5U2m.
, где Для анализа внешней характеристики выпрямителя вводят параметр , учитывающий влияние Ls. С увеличением тока спад внешней характеристики будет больше.
Влияние магнитной асимметрии на работу выпрямителя
На входе выпрямителя, как правило, установлен трёхфазный трансформатор с объединенной магнитной системой, у которого обмотки расположены на трех стержнях. В таком трансформаторе, вследствие различия магнитных сопротивлений для разных фаз намагничивающие токи фазных обмоток не равны между собой: токи крайних фаз (IОА и IОС) больше тока средней фазы (IОВ). Это приводит к нарушению фазовой симметрии (углы сдвига отличаются от 120 градусов). Для уменьшения магнитной асимметрии трехстержневого манитопровода, т.е. уменьшения магнитного сопротивления потокам крайних фаз, сечение верхнего и нижнего ярма делают на 10…15% больше, чем стержня. Однако, асимметрия всё равно остаётся и влечёт асимметрию фазных напряжений. Напряжение в фазе В больше напряжения других фаз из - за снижения потерь в магнитопроводе, а векторы фазных напряжений А и С имеют отклонения относительно симметричной магнитной системы на угол α.
Асимметрия фазных напряжений приводит к искажению формы выпрямленного напряжения, изменению уровня среднего напряжения на выходе выпрямителя и появлению низкочастотных составляющих пульсаций, что снижает качественные показателя выходного напряжения.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 197. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |