Нагрузочные диаграммы механизма и двигателя Трехфазная мостовая схема

Курс лекций по электротехнике

Модель выпрямителя с учетом активных сопротивлений в фазах

В модели выпрямителя, учитывающей влияние сопротивлений r в фазах выпрямителя, т.е. внутреннее сопротивление вентилей (идеализированный вентиль с потерями) и сопротивления обмоток трансформатора, это влияние сводится в основном к снижению выпрямленного напряжения пропорционально току .

В такой схеме процесс коммутации токов фаз, т.е. процесс перехода выпрямленного тока с одной из фаз на другую, - не мгновенный, он продолжается в течение некоторого конечного промежутка [; ], при этом вентили проводят параллельно в течение 2. Из-за падений напряжения на r ЭДС двух фаз оказываются одновременно большими выпрямленного напряжения  (рис. 2.20). Угол перекрытия фаз  пропорционален соотношению  и при  < 0,1 не превышает нескольких градусов. Из-за этого зависимостью выпрямленного напряжения от угла  часто пренебрегают и при расчетах выпрямителей с реальными сопротивлениями фаз учитывают только падение напряжения на них [6].

Рис. 2.20. Схема замещения выпрямителя с активными сопротивлениями фаз (а) и диаграммы электромагнитных процессов в нем (б, в). Гидроэлектростанции Гидроэлектрическая станция или гидроэлектростанция (ГЭС) - комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического. оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Учет порога выпрямления вентилей не вносит никаких дополнительных особенностей в процессы, происходящие в выпрямителе, помимо снижения постоянной составляющей выходного напряжения  на значение порога выпрямления проводящих вентилей [6].

Модель выпрямителя с учетом реактивных сопротивлений в фазах

Часто в фазах выпрямителя преобладающими оказываются реактивные сопротивления. Выбрав в качестве модели схему с индуктивностями рассеяния трансформатора , не содержащую активных сопротивлений, получим иную картину коммутационных процессов.

Падение напряжения на , приводящее к отличию значений выпрямленного напряжения  и выпрямленной ЭДС, проявляется только при изменении токов фаз. Поэтому пока по фазной обмотке проходит ток , выпрямленное напряжение , как и в идеальной схеме, равно ЭДС проводящей фазы .

Перекрытие фаз, вызванное индуктивностями рассеяния, здесь начинается при угле  и продолжается до угла , когда один ток спадет до нуля (), а второй () нарастет до  (рис. 2.21). Скорости роста и спада токов равны, так как в сумме они дают общий выпрямленный ток .

В течение интервала перекрытия фаз выпрямленное напряжение  меньше ЭДС  на падение напряжения   и больше ЭДС  на . Поскольку производные токов равны между собой по абсолютному значению, выпрямленное напряжение определяется полусуммой ЭДС перекрывающихся фаз: .

При  перекрытие фаз заканчивается и выпрямленное напряжение  становится равным ЭДС проводящей фазы (), значения которой оно достигает скачком (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Схема замещения выпрямителя с реактивными сопротивлениями

фаз (а) и диаграммы электромагнитных процессов в нем (б, в, г).

Угол перекрытия  тем больше, чем больше выпрямленный ток  и индуктивность рассеяния [6]:

 Постоянная составляющая выпрямленного напряжения при перекрытии фаз уменьшается пропорционально площади криволинейного треугольника abc (рис. 2.21, б), которая оказывается пропорциональной выпрямленному току [6]:

.

 Переменные составляющие выпрямленного напряжения увеличиваются из-за усложнения формы кривой тока вентиля, связанной с возникновением скачков и изломов.

 При расчетах выпрямителей средней и малой мощности влияние перекрытия фаз учитывают только при нахождении выпрямленного напряжения. Это влияние сводится к появлению члена, пропорционального индуктивности рассеяния трансформатора .

В реальных выпрямителях вследствие изменения формы кривой выпрямленного напряжения из-за индуктивности рассеяния обмоток трансформатора, а также несимметричности трехфазного питающего напряжения и разброса параметров диодов коэффициент пульсаций существенно увеличивается [6].

Методика расчета выпрямителя при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента Исходные данные для расчета выпрямителя при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента, должны содержать: напряжение питающей сети ; число фаз питающей сети ; частоту питающей сети ; выпрямленное напряжение ; выпрямленный ток .

Рассчитать выпрямитель, создающий на нагрузке постоянное напряжение   = 120 В при токе   = 10 А. Питающая сеть - промышленная трехфазная с нулем (четырехпроводная) 220/380 В, 50 Гц. Коэффициент пульсаций напряжения в нагрузке по первой гармонике  = 0,012.


Двухполупериодная схема со средней точкой (схема Миткевича)