Электрооборудование промышленности (стр. 5 )

Если в выпрямителях малой мощности процесс коммутации тока вентиля близок к идеальному, то в выпрямителях средней и большой мощности (P0≥2кВт), характер коммутации определяется индуктивностью рассеяния преобразовательного трансформатора (см. рис.2.5). Изменение тока в фазах выпрямителя происходит постепенно в течении промежутка времени, определяемого углом γ, который называют УГЛОМ КОММУТАЦИИ.

Выпрямители средней и большой мощности (P0≥2кВт) обычно работают на фильтр с индуктивной реакцией (см. рис. 2.10 а). При большом значении величины L0 в интервале коммутации i0=i2a+i2b=I0=const. Следовательно, di2a=-di2b. Для интервала коммутации по второму закону Кирхгофа.

(2.35)

Решение этих уравнений даёт следующие результаты:

- мгновенное значение напряжения u’0,γ на входе фильтра в интервале коммутации

(2.36)

по окончании коммутации u’0,γ совпадает с кривой фазной ЭДС e2 (рис.2.10 б);

- ток фазы, прекращающей работу в интервале коммутации

(2.37)

а по окончании коммутации i2a=0;

- ток фазы, вступающий в работу в интервале коммутации

(2.38)

а по окончании коммутации i2в=I0 (рис.2.10 б)

- угол коммутации γ зависит от амплитудного Е2м. лин значения линейного напряжения, величины LS, тока I0 и частоты ω = 2πf питающей сети

(2.39)

- среднее значение выпрямленного напряжения

(2.40)

при m2≥2 и p=1

С учётом активного сопротивления потерь RП и числа тактов выпрямления р при m2 ≥1

(2.41)

Рис. 2.9. Зависимости расчетных коэффициентов B ; H ; D и H от параметра .

Величина U0 находится по формуле (2.24) или по данным табл. 2.2 и может рассматриваться как значение выпрямленного напряжения в режиме холостого хода U0=U0х. х. Величина играет роль внутреннего сопротивления выпрямителя. Поэтому уравнение внешней характеристики выпрямителя U0(I0) на основании выражения (2.41) будет иметь вид

, (2.42)

где RL – омическое сопротивление индуктивного фильтра (рис.2.5 б). Изменение величины LS приводит к изменению наклона внешней характеристики выпрямителя. Это свойство используется в сварочных агрегатах, в ИВЭ, предназначенных для питания мощных дуговых и ксеноновых ламп. Увеличение угла γ коммутации приводит к возрастанию коэффициента пульсаций на входе фильтра и к отставанию по фазе токов i2a, i2b, i2c от соответствующей фазной ЭДС е2. В результате снижается коэффициент мощности выпрямителя kм=ки·cos[(0,5…0,6)γ]. Уменьшается также действующее значение тока вентильной обмотки

, (2.43)

где – поправочный коэффициент

Таблица 2.5

Значения коэффициента для расчёта тока I2γ

γ, эл. град.	0	10	20	30	40	50	60
m2p =2	1,00	1,00	0,99	0,98	0,97	0,96	0,94
m2p =3	1,00	0,99	0,98	0,97	0,95	0,93	0,91
m2p =6	1,00	0,98	0,96	0,94	0,91	0,88	0,85

Следует помнить, что наличие LS в фазах выпрямления приводит к возникновению импульсных повторяющихся перенапряжений (так называемых «иголок» - рис.2.10в), которые могут пробить вентили. Для устранения этих явлений параллельно вентилю VD следует включать RC – цепочку (рис.2.10 г).

Контрольные вопросы.

1. Какие величины определяют наклон внешней характеристики выпрямителя, работающего с перекрытием фаз.

2. Как влияет явление перекрытия фаз на коэффициент пульсации.

3. Почему при Ls¹0 кривая обратного напряжения возрастает не плавно, а скачком. Почему возникают импульсные перенапряжения.

)

а

m2×p

i

2

с

i

2

в

i

2

a

u

р

б

о

.

v

1

2

p

e

2

a

g

u

0

,

'

б

)

в

)

г

)

t

,

с

к

м