|
| |
|
Слаботочка Книги Сравнивая сплошную и пунктирную кривые рис. 4-18, можно установить, что падение напряжения в вентилях приводит к уменьшению среднего значения выпрямленного напряжения. Известно, что частота основной гармоники выпрямленного напряжения для симметричной трехфазной схемы равна трехкратной частоте сети. При неравенстве же прямых сопротивлений вентилей форма кривой выпрямленного напряжения искажается и одинаковые значения вьшрямленного напряжения повторяются не через /з периода, а лишь через целый период. Поэтому на выходе выпрямителя появляется переменная составляющая, частота которой равна частоте сети. Это значительно ухудшает условия фильтрации выпрямленного напряжения. Указанные выше особенности работы выпрямителя при неравенстве прямых сопротивлений вентилей имеют место не только в трехфазной схеме, но и во всех двухполупериодных и многофазных схемах выпрямления. Перейдем теперь к рассмотрению влияния внутренних индуктивных сопротивлений, под которыми понимают индуктивное сопротивление обмоток трансформатора. В однополупериодной схеме выпрямления, в которой имеется лишь один вентиль, соединенный последователь- но с вторичной обмоткой трансформатора, внутреннее индуктивное сопротивление оказывает на работу выпря Мигеля такое же влияние, как . и индуктивность, включенная последовательно с нагрузкой (см. § 4-5). В схемах многофазных выпрямителей наличие внутренней индуктивности приводит к существенным изменениям условий работы выпрямителя. Здесь имеет место явление, известное под названием перекрытия фаз, которое приводит к уменьшению среднего значения, увеличению пульсаций и к искажениям формы кривой вы прямленного напряжения. Особенности работы многофазных схем при наличии внутренних индуктивных сопротивлений рассмотрим на примере трехфазной схемы выпрямления, приведенной на рис. 4-19; в этой схеме внутренние индуктивные сопротивления различных фаз изображены в виде отдельных элементов. На рис. 4-20,а и б пунктирными линиями изображены кривые вьшрямленного напряжения и тока идеального трехфазного выпрямителя. Начиная с того момента времени ti, когда напряжение второй фазы становится большим, чем напряжение первой, вся нагрузка (при отсутствии в цепи индуктивности) должна была бы перейти на вторую фазу. Однако последовательно с вентилями и с обмотками трансформатора включены индуктивности, и поэтому ток в них сразу измениться не может. В течение некоторого промежутка времени ti-t2 оба вентиля работают параллельно, причем ток в первой фазе уменьшается, а во второй-увеличивается до тех пор, пока вся нагрузка не  
Рис. 4-19. Трехфазная схема выпрямления с учетом внутренних индуктивных сопротивлений. Рис. 4-20. Диаграммы выпрямленного напряжения и тока в трехфазной схеме при учете внутренних индуктивных сопротивлений. перейдет на вторую фазу. Далее, в промежутке времени h-h работает только один второй вентиль, а затем описанные выше процессы повторяются снова. Форма кривой тока при наличии индуктивностей в анодных цепях вентилей приведена на рис. 4-20,6 сплошной линией. Время, в течение которого оба вентиля работают одновременно, характеризуется так называемым углом перекрытия у. Рассматривая рис. 4-20,6, видно, что при наличии перекрытия каждая фаза работает не /з периода, как это было в выпрямителе без индуктивностей в анодных цепях вентилей; длительность работы вентилей в этом случае увеличивается на величину, равную углу перекрытия у. При заданном значении выпрямленного тока наличие перекрытия приводит к некоторому уменьшению дейст- вующего значения тока вторичной обмотки трансформатора. На рис. 4-20,а сплошной линией изображена форма кривой вьшрямленного напряжения при наличии индук-тивностей в анодных цепях вентилей. Если активное сопротивление фазы принять равным нулю, то в промежутке времени t2-4 (когда работает лишь одна фаза) выпрямленное напряжение будет меньше, чем фазовое напряжение на величину падения напряжения в индуктивном сопротивлении обмоток трансформатора. В промежутке времени ti-2 выпрямленное напряжение равно среднему арифметическому значению напряжений двух одновременно работающих фаз. В момент времени 2, когда перекрытие фаз заканчивается, нагрузка переходит на одну фазу и вьшрям-ленное напряжение скачком достигает значения 2- Из рассмотрения рис. 4-20,а видно, что перекрытие фаз приводит к искажению формы и поэтому к увеличению пульсаций вьшрямленного напряжения. При этом уменьшается также и среднее значение выпрямленного напряжения. Если, однако, сохранить неизменное значение вьшрямленного напряжения, то действующее напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора должно быть увеличено. В заключение следует указать на то, в каких случаях необходимо учитывать влияние внутренних сопротивлений на работу выпрямительных схем. Внутренние активные сопротивления надо учитывать в выпрямителях небольшой мощности (100-150 вт) с кенотронами при величине вьшрямленного напряжения 300-500 в. В выпрямителях средней и большой мощности с газотронами, тиратронами или полупроводниковыми диодами влиянием активных сопротивлений можно пренебрегать и считать, что внутреннее сопротивление выпрямителя обусловлено лишь индуктивностью рассеяния обмоток трансформатора. Индуктивное сопротивление следует всегда учитывать в высоковольтных выпрямителях (при напряжениях более 3-5 кв), а также в выпрямителях, рассчитанных и на более низкие напряжения, но питающихся от сети повышенной частоты (например 400 гц). 128 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 99 100 101 102 103 104 |