Главная  Катушки с ферромагнитным сердечником 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

При (at - -61 спадающее напряжение на конденсаторе сравняется с возрастающей э. д. с. первой фазы е^ъ вентиль этой фазы откроется и начнет пропускать ток. Ток вентиля частично идет на подзаряд конденсатора, а частично в- нагрузку.

При зарядке конденсатора напряжение на нем растет и при угле 62 сравнивается с уменьшающейся э. д. с. первой фазы. Вентиль закрывается и начинается разрядка

lo . л г

конденсатора на сопротивление нагрузки, которая продолжается до угла 2л./т - 61-

При угле 2л/т- 61 открывается вентиль второй фазы, конденсатор вновь подзаряжается и т. д. За один период выпрямляемого напряжения поочередно срабатывают вентили всех фаз.

Определим ток вентиля, исходя из эквивалентной схемы открытой фазы (рис. 6.12,6). Разность э. д. с. фазы и выпрямленного напряжения щ получается в данной схеме из-за падения напряжения на сопротивлении обмотки трансформатора и вентиле. Следовательно,

1 = (е21-щ)1г, (6.34)

ie с

г) д)-в)

/ VV\

т

г

А

Г

\ А А А

V л

/ cot

£ /

J /

где r = Гв + rp - сумма сопротивлений трансформатора и вентиля. Таким образом, и) по форме ток вентиля совпадает с напряжением е^, равным разности э. д. с. фазы и выпрямленного напряжения щ (рис. 6.12, в, г).

Импульс тока вентиля второй фазы совпадает по ве- Рис. 6.12

личине и форме с импульсом

тока первой фазы, но запаздывает на угол 2зх п (рис. 6.12, й).

Общий выпрямленный ток представляет собой сумму токов всех вентилей (рис. 6.12, ё) и, подтекая к точке а, делится. Часть его течет через нагрузку, а часть ic через конденсатор. Ток, протекающий Внагрузке, повторяет по форме выпрямленное напряжение (рис. 6.12, ж), а ток, протекающий через конденсатор, можно найти, отняв ток нагрузки от общего выпрямленного тока (рис. 6.12, з).

Напряжение на вентиле первой фазы, равное е^ - е^ - щ, меняется по сложному закону, правда, близкому к косинусоидальному



(рис. 6.12, и), и положительно лишь в небольшой части периода (-02-< at <i 62}- Отрицательное обратное напряжение достигает максимума при со/ я и этот максимум, равный

Ь'обрт = I о ( ) + Е^т I, (6.35)

значительно больше выпрямленного напряжения.

Увеличение сопротивления нагрузки приводит к уменьшению тока нагрузки и замедлению разрядки конденсатора. Поэтому э. д. с. первой фазы сравняется с выпрямленным напряжением несколько позже, т.е. угол бх по абсолютной величине станет меньше (рис. 6.13, а). При зарядке конденсатора в большее сопротивление нагрузки будет

ответвляться меньшая часть тока вентиля и, следовательно, конденсатор зарядится быстрее, а это вызовет уменьшение угла 62. Таким образом, уменьшение тока нагрузки привело к уменьшению углов отсечки тока (рис. 6.13, б), увеличению среднего значения выпрямленного напряжения и уменьшению его пульсаций. При токе нагрузки, равном нулю, конденсатор не разряжается и на нем создается постоянное напряжение, равное амплитуде э. д. с. Пика обратного напряжения на вентиль получается при этом максимальной и равной

£обрт = !omax + fam I = 2£2т. (6.36)

Рис. 6.13 Из рассмотренного можно сде-

лать вывод, что внешняя характеристика выпрямителя, работающего на нагрузку, начинающуюся с емкости, есть ниспадающая кривая (рис. 6.13, в), а угол отсечки зависит от тока нагрузки.

Величина емкости конденсатора сказывается не только на пульсациях выпрямленного напряжения, но и на форме импульса тока вентиля. При очень большой емкости конденсатора выходное напряжение почти постоянно и импульс тока симметричен, так как углы отсечки 61 и ба равны.

При уменьшении емкости импульс немного искажается по форме и сдвигается в сторону опережения. Угол отсечки 61 становится больше угла 6 а.

В итоге необходимо отметить следующее:

.1. При нагрузке, начинающейся с емкости, выпрямитель работает с отсечкой тока. Импульсы тока вентилей имеют длительность, меньшую Т/т.

2. Выпрямленное напряжение и ток нагрузки имеют пилообраз-. ную форму.

3. Форма импульса тока вентиля близка к косинусоидальной.




4. Чем больше тОк нагрузки, тем больше угоЛ отСенки тока и тем меньше выпрямленное напряжение.

5. Величина емкости конденсатора определяет как напряжение пульсаций, так и отклонение от косинусоидальной формы импульса тока.

Расчетные соотношения для такого выпрямителя получаются весьма простыми; если принять напряжение на емкости постоянным, что равносильно установке конденсатора с бесконечно большой емкостью.

В этом случае усложнение модели вентиля не приводит к усложнению расчетных соотношений. Для учета порога выпрямления вентиля введем расчетное выпрямленное напряжение Uq, значение которого больше постоянной составляющей напряжения на выходе выпрямителя на величину порога выпрямления. При заданном постоянном напряжении на выходе [/озад расчетное напряжение Uq определится как

0=0зад+£пор-

(6.37)

в БО 50 40 дО 20 10

~1Г

о 01 сг 0,3 0,4 ojb 06 0,1 а(в)

Рис. 6.14

Так как в расчетной модели 7 = = const, то ток вентиля первой фазы,

как и токи других фаз, будет иметь точно косинусоидальную форму:

при

в = 121 = (2т COS со/ - Uo)/r

- е<-со/<е.

(6.38)

Его постоянная составляющая

/ов = /о/т = (1/2я) \ idwt = {E2mSmB-BU )/(nr). (6.39)

. . е

Поскольку при Ш = е. по определению угла отсечки э. д. с. фазы равна выпрямленному напряжению:

£2mCOSe = {/o, .(6.40)

ТО из (6.39) можно определить угол отсечки:

Ir/Uotn = tg О - 6 = Л (6). (6.41)

Правую часть этого трансцендентного уравнения обычно обозначают как некоторую функцию угла отсечки Л (б). Графики функции А (е), позволяющие определить угол 6, приведены на рис. 6.14.

Действующее значение э. д. с. фазы вторичной обмотки, необходимое для получения расчетного выпрямленного напряжения Uo, можно легко найти из (6.40) при известном угле отсечки:

£а = 0,707£ 2 = Uo/{V2 cos б) = UB (6)

0£ = В(б).

(6.42)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов