Выпрямители. Цель лекции: рассмотреть вопросы: коммутация в выпрямителях

Лекция 15.

Цель лекции: рассмотреть вопросы: коммутация в выпрямителях

КОММУТАЦИЯ В ВЫПРЯМИТЕЛЯХ

Процесс перехода тока от одной ветви схемы к другой в результате чего меняется контур электрического тока, называется коммутацией. Выше выпрямители рассмотрены без учета влияния на их работу анодной индуктивности L_a. При этом допуще­нии происходит мгновенное переключение тока. Учтем влияние анод­ной индуктивности на коммутацию в трехфазных выпрямителях. Во внекоммутационный интервал в трехфазных схемах ток проводят один диод в трехпульсовой схеме, два диода в шестипульсовых и четыре диода в двенаддатипульсовых схемах. Переключение диодов происходит поочередно в строго определенной последовательности. Наличие анодной индуктивности задерживает выключение диода, вы­ходящего из цепи тока, и обусловливает появление интервала комму­тации, который называется углом коммутации. Данный интервал обозначается у и измеряется в электрических градусах. На интервале коммутации одновременно проводят ток диоды, аноды или катоды которых объединены в общую точку, а другие выводы связаны с разными фазами трансформатора. Коммутация сопровождается внут­ренним междуфазным коротким замыканием. Возникающий ток ко­роткого замыкания /_к вычитается из тока диода, выходящего из рабо­ты, и прибавляется к току диода, вступающего в работу. Изменение токов диодов в процессе коммутации можно определить, пользуясь методом наложения.

Уравнение коммутации. Рассмотрим процесс коммутации на при­мере мостовой шестипульсовой схемы при переключении тока с диода VD1 на диод VD3 (рис. 6.14). Процесс коммутации начи­нается в момент, соответствующий точке 3. Коммутирующая ЭДС е_к = е_ь - е_а =sinωt. Ток коммутации увеличивается от нуля и имеет косинусоидальную зависимость, так как замыкается в цепи с индуктивным сопротивлением, равным 2ωL_a:

Токи диодов

(6.52)

(6.53)

Рис. 6.14. Схема коммутации в трехфазном мостовом выпрямителе и времаниые диа­граммы токов и напряжений

Уравнение коммутации

Е₂ – эффективное фазное напряжение вторичной обмотки на холостом ходу.

γ – угол коммутации.

Влияние коммутации на работу выпрямителя. Процесс коммутации влияет на формы кривых выпрямленного напряжения u_d и токов i_x и /₂ в обмотках трансформатора. Это сказывается на среднем значении и на гармоническом составе выпрямленного напряжения, а также на гармоническом составе тока, потребляемого из сети. По сравнению со случаем идеального выпрямителя с мгновенной коммутацией при ре­альных процессах коммутации изменяются лишь амплитуды и фазы гармоник в кривых u_d и i_d. Порядок гармоник сохраняется.

На интервале коммутации (см. рис. 6.14) диодов VD1 и VD3 потен­циал точки "-" определяется фазой с благодаря наличию проводящего диода VD2. Потенциал же точки "+" формируется под влиянием на­пряжений двух фаз в короткозамкнутом контуре, содержащем два проводящих диода VD1 и VD3. В результате потенциал точки "+" определяется полусуммой напряжений фаз, участвующих в коммута­ции: 0,5(и_а + и_ь). На интервале угла коммутации y происходит умень­шение выпрямленного напряжения. Это сказывается и на среднем значении выпрямленного напряжения:

(6.64)

Дата добавления: 2014-01-07