 |
Трехфазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом
|
|
|
|
(«Частично трёхполупериодный с нулевым выводом»). Площадь под интегральной кривой равна:
S = 6\cdot \int\limits_{\pi/6}^{\pi/2} E_m\cdot sin(\omega\cdot t) d(\omega\cdot t) = 6 \frac{\sqrt3}{2}\cdot E_m = 3 \cdot \sqrt3 \cdot E_m, где E_m=\sqrt 2\cdot E_2eff, — максимальное (наибольшее) мгновенное значение ЭДС, E_2eff\,\! — эффективное (действующее) значение ЭДС вторичной обмотки трансформатора или генератора.
Средняя ЭДС равна: Esr=\frac{3 \cdot \sqrt3 \cdot E_m}{2\cdot \pi}=0,83 \cdot E_m=1,17 \cdot E_2eff.\,\!
На холостом ходу и близких к нему режимах ЭДС в ветви с наибольшей на данном отрезке периода эдс обратносмещает (закрывает) диоды в ветви с меньшей на данном отрезке периода ЭДС. Относительное эквивалентное активное сопротивление при этом равно сопротивлению одной ветви 3\cdot r.\,\! При увеличении нагрузки (уменьшении Rn\,\!) появляются и увеличиваются отрезки периода на которых обе ветви работают на одну нагрузку параллельно. Относительное эквивалентное внутреннее активное сопротивление на этих отрезках равно 3\cdot r/2.\,\! В режиме короткого замыкания эти отрезки максимальны, но полезная мощность в этом режиме равна нулю.
Отрицательные полупериоды в выпрямителе Миткевича не используются. Из-за этого выпрямитель Миткевича имеет очень низкий коэффициент использования габаритной мощности трансформатора и применяется при малых мощностях.
Частота пульсаций равна 3\cdot f\,\!, где f\,\! — частота сети.
Абсолютная амплитуда пульсаций равна 0,5 \cdot E_m.
Относительная амплитуда пульсаций равна 0,5/0,83=0,6 (60%)\!.
30. Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель
Схемы выпрямителей трехфазного питания применяются в основном для питания потребителей средней и большой мощности. Первичная обмотка трансформаторов таких выпрямителей состоит из трех фаз и соединяется либо в звезду, либо в треугольник. Вторичные обмотки трансформатора (их может быть несколько) также трехфазные. С помощью специальных схем соединения вторичных обмоток и всего выпрямителя можно получить выпрямление напряжение с числом пульсаций за период, кратным трем. С увеличением числа пульсаций в выпрямленном напряжении значительно сокращаются габаритные размеры сглаживающих электрических фильтров либо вообще отпадает необходимость в них.
|
|
|
Выпрямители трехфазного питания равномерно нагружают сеть трехфазного тока и отличаются высоким коэффициентом использования трансформатора.
Схемы выпрямителей трехфазного питания используются для питания статических нагрузок активного и активно-индуктивного характера, статических нагрузок с противо-э.д.с., а также динамических нагрузок в виде электродвигателей постоянного тока. Последний вид нагрузки следует рассматривать как противо-э.д.с. с индуктивностью.
31. Назначение и классификация сглаживающих фильтров
Сглаживающими считают фильтры, пропускающие с малым ослаблением постоянную составляющую и с большим ослаблением переменную составляющую.
По частотному составу различают:
- низкочастотную пульсацию (<300Гц)
- высокочастотную пульсацию (>300Гц).
Применяются разнообразные фильтры:
1) по принципу действия:
а) пассивные
б) активные
2) по степени сложности:
а) простые (однозвенные)
б) сложные (многозвенные или резонансные);
3) по виду элементов:
а) LC-фильтры
б) RC-фильтры.
32. Емкостные фильтры
Емкостной фильтр фильтр рассматривают не отдельно, а всегда совместно с таким прибором,как выпрямитель.Его действие основано на накоплении электрической энергии в электрическом поле конденсатора[6] и его разряде при отсутствии тока через вентиль на сопротивление нагрузки (R_{H}). Причём конденсатор подключается параллельно к нагрузке. Конденсатор имеет следующее реактивное сопротивление X_{C} = 1/wC, где C это ёмкость конденсатора Коэффициент сглаживания такого фильтра будет следующим
|
|
|
K_{C}=K_{1}\over K_{2}=(2\over m^2-1)/(H\over rC)
где
К(1)-коэффициент пульсаций на выходе выпрямителя при отсутствии ёмкости
К(2)-коэффициент пульсаций на выходе выпрямителя при наличии ёмкости.
При увеличении m коэффициент сглаживания индуктивного фильтра увеличивается, а емкостного уменьшается.Поэтому емкостной фильтр выгодно применять при выпрямлении однофазных[7], а индуктивный при выполнении многофазных токов.При увеличении R_{H} сглаживающее действие емкостного фильтра увеличивается, а индуктивного уменьшается.Поэтому емкостной фильтр выгодно применять при малых,а индуктивный при больших токах нагрузки.Наиболее широко используют Г-образный индуктивно-емкостной фильтр.Для сглаживания пульсаций таким фильтром необходимо,чтобы емкостное сопротивление конденсатора для низшей частоты пульсации было много меньше сопротивления нагрузки,а также много меньше индуктивного сопротивления дросселя для первой гармоники.
33. Индуктивные фильтры
Индуктивный сглаживающий фильтр
Индуктивный фильтр состоит из дросселя,включенного последовательно с нагрузкой.Под дросселем подразумевается обычная катушка, характеризующаяся определённой индуктивностью.[5]Сглаживающее действие такого фильтра основано на возникновении в дросселе ЭДС самоиндукции, препятствующей изменению выпрямленного тока. Дроссель выбирается так,чтобы индуктивное сопротивление его обмотки(X_{L} = mw_{c}L)было много больше сопротивления нагрузки R_{H}. При выполнении этого условия большая часть переменной составляющей падает на обмотке дросселя.На сопротивлении нагрузки выделяется в основном постоянная составляющая выпрямленного напряжения U_{0} и переменная составляющая, величина которой много меньше переменной составляющей напряжения,падающего на обмотке дросселя.
Коэффициент сглаживания такого фильтра равен K_{C}=\sqrt{(R_H)^2+(mw_{c}L)^2}\over R_{H}
где у нас
R_{H} - сопротивление нагрузки
L - индуктивность обмотки дросселя
w_{c} - угловая частота
m - коэффициент зависящий от схемы выпрямителя и показывающий, во сколько раз частота основной гармоники выпрямленного напряжения больше частоты тока сети.
|
|
|
