Регулировочные характеристики трехфазной мостовой схемы

При изменении угла α от 0 до π/3 регулировочная характеристика для активной и активно-индуктивной нагрузки описывается формулой, при α˃0

При углах α˃π/3 и активно-индуктивной нагрузке, обеспечивающей режим работы с непрерывным током i_d. заштрихованная область на рисунке соответствует семейству регулировочных характеристик в режиме с прерывистым током i_d при различных значениях ωL_d/R_d Токи в тиристорах и обмотках трансформатора при активно-индуктивной нагрузке ωL_d=∞ определяются из соотношений. Максимальные значения напряжений на тиристорах при активно-индуктивной нагрузке в режиме непрерывного тока равны

Расчет действующих и средних значений токов в элементах схемы при активной и активно-индуктивной нагрузках и в режиме работы с прерывистыми токами выполняется путем интегрирования мгновенных значений токов по интервалам проводимости тиристоров

24.Многомостовые схемы Среди группы многомостовых схем можно выделить многомостовые схемы с одним трансформатором и многомостовые с двумя и более трансформаторами, имеющими разные группы соединения обмоток. Основное назначения многомостовых схем- это уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения и улучшение формы тока, потребляемого из питающей сети, приближении ее к синусоидальной. Рассм. два варианта двухмостовых схем: Первая мхема состоит из трехобмоточного трансформатора, соединенного по схеме “звезда/ звезда-треугольник”, и двух трехфазных мостов. Вторая схема имеет два дмухобмоточных трансформатора, один из которых соединен по Схеме “звезда/звезда”, а другой- по схеме “треугольник-звезда”, и два трехфазных моста. В обеих схемах вторичные напряжения трансформаторов сдвинуты по фазе на угол π/6. Обе схемы работают аналогично. Поэтому остановимся более подробно на работе одной из них с двумя трансформаторами. В связи с тем, что первичные обмотки трансформаторов Тр₁ и Тр₂ имеют разные схемы соединений, выпрямленное напряжение одной схемы u_d будет иметь пульсации, сдвинутые по фазе на угол π/6 относительно пульсаций выпрямленного напряжения другой схемы. Для уравнивания мгновенных значений выпрямленных напряжений параллельное соединение мостов производят через уравнительный реактор УР. В результате суммарное напряжения на нагрузке будет иметь пульсации, частота которых в 2 раза выше частоты пульсаций каждой их схем. В данном случае каждая мостовая схема имеет шесть пульсации за период, а суммарное напряжение будет иметь 12 пульсаций за период. Поэтому данную схему иногда называют 12-фазной (в этом смысле, т.е. имея ввиду число пульсация за период, трехфазную мостовую схему иногда называют 6-фазной). Разность мгновенных напряжений воспринимается уравнительным реактором, две обмотки которого расположены на одном магнитопроводе.

25.Гармонический состав выпрямленного напряжения и первичных токов в схемах выпрямления Выпрямленное напряжение можно представить в виде суммы двух составляющих постоянной, т.е. среднего значений U_d и переменной U~, представляющей собой переменное напряжение несинусоидальной формы.Несинусоидальное напряжение можно представить в виде суммы гармонических (синусоидальных напряжений) Где n-номер высшей гармоники m-число пульсаций выпрямленного напряжения за один период переменного напряжения питающей сети. w- угловая частота напряжения питающей сети w_n- начальная фаза n-й гармоники Из формулы видно, что частоту выпрямленного напряжения можно записать: f_n=n*f₂=mnf Где f- частота напряжения питающей сети f₂=m*f – частота первой гармоники пульсации Действующее значение переменной составляющей выпрямленного напряжения можно выразить формулой Где U₁- действующее значение n-й гармонической составляющей

26.Коммутация токов в схемах выпрямления. Процесс коммутации тиристоров в однофазном двухполупериодном выпрямителе Процесс перехода тока с одного тиристора на другой называется процессом коммутации. В реальных схемах из-за наличия в цепи переменного тока индуктивных сопротивлений в частности индуктивных сопротивлений обмоток трансформатора обусловленных в основном потоками рассеяния в магнитной системе трансформатора, процесс коммутации имеет определенную длительность.Помимо индуктивного сопротивления на процессы коммутации влияет и активные сопротивление обмоток, то его влияние в нормальных режимах работы значительно меньше.Поэтому рассматривают процессы коммутации с учетом только индуктивных сопротивлений обмоток, полагая при этом, что выпрямленный ток идеально-сглаженныйРассмотрим эквивалентную схему однофазного двухполупериодного выпрямителя на тиристорахПод воздействием ЭДС вторичных полуобмоток e_a и e_b в короткозамкнутой цепи (контуре коммутации) возникает ток короткого замыкания i_k, который является коммутирующим током. Этот ток можно в любой момент времени, начиная с w₁ определить как сумму двух составляющих установившейся i’_k и свободной i’’_k, которые расчитываются по след-м соотнош-м:i’_k=((2√2)/2x_s)*U₂cos(Ɵ+α); i’’_k=((√2U_д)/x_s)*cosαРезультирующий ток короткого замыкания можно записать в виде I_k=i’_k+i’’_k=(√2U₂/x_s)*[cosα-cos(α+Ɵ)]Длительность интервала коммутации характеризуется обычно углом коммутации ɣ, который может быть определен из следующего уравненияI_d=(√2U₂/x_s)*[cosα-cos(α+ɣ)].Обозначив угол коммутации ɣ при угле α=0 через ɣ₀ можно записать1-cosɣ₀=I_dx_s/√2U₂Подставляя в исходное уравнение значение ɣ₀ получаемɣ=arcos[cosα+cosɣ₀-1]-α

27.Сглаживающие фильтры. Классификация сглаживающих фильтров. Индуктивный фильтр (L-фильтр). Емкостный фильтр (С-фильтр) Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя обычно устанавливают сглаживающие фильтры. Эффективность сглаживающего фильтра оценивают по его способности уменьшать пульсацию, т.е. по значению коэффициента сглаживания s_cКоэффициентом сглаживания s_c называют отношение коэффициентов пульсаций входного (до фильтра) и выходного (после фильтра) напряженийS_c=k’_v/k’’_vСглаживающие фильтры можно разделить на два типа: пассивные и электронные (активные). Пассивные фильтры обычно состоят из реактивных элементов: реакторов и конденсаторов. Электронные фильтры содержат электронные элементы, например транзисторы. Тип пассивных фильтров является наиболее распространенным. Индуктивный фильтр представляет собой реактор включенный между схемой выпрямления и нагрузкой. Напряжение на выходе выпрямителя содержит постоянную составляющую U_d и переменную cosα. Пренебрегая изменением этих составляющих от нагрузки, можно заменить ими полупроводниковую часть схемы выпрямителя, т.е. считать, что на входе фильтра включены два последовательно соединенных источника напряжения: с постоянной ЭДС U_d и переменной ЭДС. Постоянная ЭДС не оказывает влияния на пульсацию, а в качестве переменной ЭДС можно рассматривать только ЭДС основной гармоники пульсации U_1m (первой гармоники переменной составляющей), так как они преимущественно определяют коэффициент пульсаций. Емкостной фильтр представляет собой конденсатор, включаемый на выходные шины выпрямителя. Емкостные фильтры используются преимущественно в маломощных выпрямителях. Расчет необходимой емкости конденсатора в микрофарадах при заданном коэффициенте сглаживания s_c можно производить по приближенной формуле С≈πτ_с10⁶/ω₁R_dk_n