Ток первичной обмотки трансформатора (рнс. 3-5, ось 5)

Максимальное значение обратного напряжения на вентиле

иът = 2л/Ь Ег = 2,09£/d.

Так как токи во вторичных обмотках разных групп проходят во встречном направлении, вынужденное подмагничивание магнитопровода трансформатора отсутствует.

Расчетная мощность первичных обмоток трансформатора S, = ЗУ ,¿7, = 3 — д/| Idn Y-j=Vd~ l,05Pd.

Расчетная мощность вторичных обмоток

S2 = 6/2£2 = 1,475 Р* Расчетная мощность трансформатора

5тв iL+Si в126Рл

т. е. на 26% выше мощности приемника энергии,

3-4. СРАВНЕНИЕ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ

Основные расчетные соотношения в относительных единицах для рассмотренных схем выпрямления приведены в табл. 3-1. За базовые величины

Таблица 3-1

Среднее значение анодного тока вентиля

As.cp//, •••„•••••„•■■•;

Действующий анодный ток lB/ld .

Амплитудное значение анодного тока IBm/ld .

Коэффициент формы анодного тока /в//в.ср • •

Действующий ток вторичных обмоток трансформатора hUd.

Действующее вторичное напряжение трансформатора E2lUd.

Амплитудное значение обратного напряжения на вентилях UBm/Ud.

Расчетная мощность первичных обмоток трансформатора Sl/Pd.

Расчетная мощность вторичных обмоток трансформатора S2IPtt.

Расчетная мощность трансформатора S7/Pd .

Расчетная мощность трансформатора и уравнительного дросселя (ST + SL)IPd:

при неуправляемой схеме .

при глубоком регулировании .

Основная частота пульсаций выпрямленного напряжения ]dl\.

0,333 0,578 1,0

0,289 0,5

0,815 0,428 1,045

0,289 0,855

0,41

2,46

0,428

1,48 1,26

приняты: выпрямленный ток /*, выпрямленное напряжение и а, мощность приемника энергии Ра, частота сети /',

Сравнение приведенных схем показывает:

1.Расчетная мощность трансформатора (трансформаторного оборудования) наименьшая у трехфазной мостовой схемы и наибольшая у схемы с уравнительным дросселем, В последней схеме мощность трансформаторного оборудования растет при. фазовом регулировании. В мостовой схеме наиболее простое и дешевое конструктивное решение трансформаторного оборудования: нет уравнительного дросселя, трансформатор с тремя вторичными обмотками.

2.Использование вентилей наихудшее в трехфазной мостовой схеме и наилучшее в схеме с уравнительным дросселем. Двойные падения напряжения в вентилях при прохождении прямого анодного тока в трехфазной мостовой схеме приводят к повышенным потерям в блоке и к снижению КПД выпрямителя в целом.

3.Кольцевая схема занимает промежуточное положение как по расчетной мощности оборудования, так и по использованию вентилей.

4.Во всех приведенных схемах выпрямления отсутствует вынужденное подмагничивание магнитопровода силового трансформатора.

3-5. ПРОЦЕСС КОММУТАЦИИ ТОКА.

ОБОБЩЕННЫЕ ВНЕШНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Ранее работа схем выпрямления рассматривалась в предположении, что выпрямитель идеален, т. е. коммутация тока происходит мгновенно. Внешние характеристики такого выпрямителя горизонтальны: выпрямленное напряжение не зависит от тока. При регулировании выпрямленное напряжение изменяется в зависимости от угла регулирования без изменения формы внешних характеристик.

Большинство из принятых допущений не оказывает качественного влияния на процесс работы реального выпрямителя. Однако это не относится к приведенной индуктивности рассеяния обмоток трансформатора, в ряде случаев с учетом индуктивности питающей сети.

Вследствие наличия индуктивности рассеяния обмоток трансформатора мгновенная коммутация токов в реальных выпрямителях невозможна. Время, в течение которого происходит переход тока с одного вентиля на другой, обычно измеряется в угловых единицах и называется углом коммутации или углом перекрытия работы вентилей у

Наличие процесса коммутации вносит существенные изменения в работу реальной схемы выпрямления: изменяются формы токов и напряжений на элементах схемы, значения высших гармоник в кривой выпрямленного напряжения и потребляемого из сети тока, форма внешних характеристик. Отметим, что для многофазных схем выпрямления указанные параметры и характеристики мало зависят от значения сглаживающей индуктивности нагрузки ха. Поэтому все дальнейшие рассуждения приводятся в предположении, что х& = со.

Не останавливаясь на анализе процесса коммутации токов, приведенном в обширной литературе [9, 23], перейдем к рассмотрению внешних характеристик выпрямителей, полученных с учетом процесса коммутации.

На рнс. 3-6 представлены обобщенные внешние характеристики трехфазного мостового выпрямителя, построенные в относительных единицах. За базовые величины при построении приняты амплитуда тока короткого замыкания фазы выпрямителя и среднее выпрямленное напряжение при холостом ходе:

_ л/2~ ^ 2 , 'о--1

иа = и(10 = Л. Уб Е2,

где л-ф — приведенное ко вторичной цепи, индуктивное сопротивление фазы трансформатора с учетом индуктивности регулирующих реакторов, а в ряде случаев и питающей сети.