ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Двухполупериодные схемы выпрямления однофазного тока
Вентильные схемы с нулевым выводом характеризуются тем, что токи во вторичных обмотках имеют одно направление и поэтому содержат постоянную и переменную составляющие. В зависимости от наличия броневой или стержневой магнитной системы для полной компенсации намагничивающих сил трансформатора обмотки следует располагать по-разному. В дальнейшем будем рассматривать однофазную двухполупериодную однотактную схему, представленную на рис.3,а, при этом подразумевается, что в схемах рис.3,а и рис.3,б электромагнитные процессы протекают одинаково, т.е. обе схемы магнитно уравновешены. Рис.3. Двухполупериодная однотактная вентильная схема: а – с броневой магнитной системой; б – со стержневой магнитной системой
Вторичная обмотка трансформатора имеет секции и с напряжениями и , сдвинутыми по фазе на 1800. Для напряжений секций и трансформатора имеем , где – действующее значение напряжения одной секции вторичной обмотки трансформатора. Постоянная составляющая выпрямленного напряжения
Действующие значения напряжения через коэффициент схемы
Постоянная составляющая выпрямленного тока , а постоянная составляющая тока через один вентиль
Амплитуда тока вентиля
Когда вентиль 1 закрыт, на его катод с помощью токопроводящего вентиля 2 подается напряжение . Поэтому обратное напряжение на вентиле , , а его амплитуда
Мгновенное значение первичного тока . Так как ток меняется синусоидально, его действующее значение
Мощность трансформатора
Параметры трансформатора и вентилей несколько изменяются при работе выпрямителя на нагрузку , когда . Действующее значение тока вторичной обмотки . Действующее значение напряжения вторичной обмотки
тогда мощность трансформатора
Амплитуда анодного тока вентиля . Остальные параметры вентилей такие же, как и при . Рис.4. Кривые токов и напряжений двухполупериодной однотактной вентильной схемы: – кривые токов и напряжений приведены на осях 2,3,4,5,6; - 7,8,9,10
3. Работа схемы рис.3 на активную нагрузку при углах управления
Пусть в момент времени , т.е. с задержкой на угол относительно перехода напряжения через нуль (точка естественного включения вентиля 1), на управляющий электрод вентиля подается управляющий импульс (рис.5). Тогда вентиль включится и в нагрузке начнет протекать ток под воздействием напряжения . Начиная с этого же момента, к вентилю будет приложено обратное напряжение , равное разности напряжений двух вторичных полуобмоток. Рис.5. Диаграммы токов и напряжений однофазного выпрямителя при активной нагрузке и угле
Вентиль будет находиться в проводящем состоянии до тех пор, пока ток, протекающий через него, не спадет до нуля. Так как нагрузка активная и форма тока, проходящего через нагрузку, повторяет форму напряжения , то вентиль включится в момент . Поскольку через половину периода полярность напряжения на вторичной обмотке изменяется на противоположную, то при подаче управляющего импульса на вентиль в момент он включится. Затем указанные процессы повторяются в каждом периоде. Угол , называемый углом управления или регулирования, отсчитывают относительно моментов естественного включения вентилей (), соответствующих моментам включения неуправляемых вентилей в схеме. Из рис.5 видно, что с увеличением угла среднее значение выходного напряжения будет уменьшаться. Аналитически эта зависимость будет выражаться следующей формулой:
Обозначив через найденное по выражению (9) среднее значение выпрямленного напряжения для неуправляемого выпрямителя (), получим средне выпрямленное напряжение для активной нагрузки:
Кривая 1 на рис.6 находится по выражению (19). Среднее значение выпрямленного тока
В соответствии с (19) изменение угла от 0 до приводит к изменению среднего значения выходного напряжения от до нуля. Зависимость среднего значения выходного напряжения от угла управления называется регулировочной характеристикой вентильного преобразователя. Рис.6. Регулировочные характеристики однофазного двухполупериодного выпрямителя: 1 – при активной нагрузке; 2 – при активно-индуктивной нагрузке
Заштрихованная область на рис.6 соответствует семейству регулировочных характеристик при различных значениях отношения . Если накопленной в индуктивности энергии окажется достаточно, чтобы обеспечить протекание тока до очередной коммутации вентилей, то будет иметь место режим работы с непрерывным током . При режим непрерывного тока будет существовать при любых углах в диапазоне от 0 до (кривая 2 на рис.6).
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|