3.2. Основные расчетные параметры.

Режим работы и параметры отдельных элементов выпрямителя опре­деляются заданными условиями работы потребителя постоянного тока. Поэтому основная задача расчета выпрямительных устройств сводится к определению соотношений, позволяющих по заданному режиму работы потребителя найти электрические параметры вентилей и трансформатора выпрямителя, а также параметры фильтрующих, стабилизирующих и регу­лирующих устройств, и затем выбрать эти элементы по каталогу или, если это необходимо, рассчитать их.

Исходными данными для расчета выпрямителя являются средние зна­чения выпрямленных напряжения и тока, а также действующие значения напряжения и тока питающей сети. Величины, подлежащие определению в процессе расчета, можно разделить на две группы: характеризующие ра­боту вентилей и определяющие параметры силового трансформатора.

К первой группе относятся:

среднее и действующее значения тока, протекающего через вентиль при номинальной нагрузке и возможных перегрузках;

максимальное значение обратного напряжения на вентиле в непроводя­щую часть периода ;

максимальное значение прямого напряжения на вентиле (в случае применения управляемых вентилей).

Ко второй группе относятся:

действующие значения напряжения и тока вторичной (вентильной) обмотки трансформатора и ; действующее значение тока первичной обмотки трансформатора ;

мощности каждой из обмоток и и полная расчетная (типовая) мощ­ность трансформатора .

Активное сопротивление элементов выпрямителя, а также прямое паде­ние напряжения на вентиле и его обратный ток невелики, и ними обычно пренебрегают, особенно при анализе и расчете мощных выпрямителей. Для упрощения расчетных соотношений при анализе работы выпрямителей коэф­фициент трансформации обычно принимают равным единице, т. е. рассмат­ривают трансформатор, у которого вентильная обмотка приведена к сетевой.

3.3. Процесс коммутации в выпрямителях, его влияние на выпрямленное напряжение

При наличии в выпрямительном трансформаторе и питающей сети ин­дуктивности рассеяния процесс коммутации протекает в течение некоторого конечного промежутка-времени. В схемах выпрямления, состоящих из не­скольких трехфазных коммутирующих групп, коммутация в одной из групп через общий трансформатор влияет на другие группы.

Например, в трехфазном мостовом выпрямителе в рассматриваемый момент времени ток проходит через тиристоры V1 и V2, и подан управляющий импульс на тиристор V3. Начинается коммутация тока с тиристора V1 на тиристор V3. Схема замещения выпрямителя для этого случая показана на рис. 2.10,а, где L - сумма индуктивностей рассеяния выпрямительного трансформатора, сети переменного тока, шин, соединяющих трансформатор с вентилями, а также дросселей, если они включены последо­вательно с вентилями для ограничения токов короткого замыкания, скорости нарастания токов вентилей , регулирования напряжения (дроссели насыщения) и т. п. Для контура коммутации справедлива система уравнений

Если - постоянная величина , то

Приняв за начало отсчета времени момент начала коммутации (рис. 3.4, а), получаем закон изменения ЭДС в фазах трансформатора:

Действующее значение токов первичной и вторичной обмоток трансформатора (при ).

т.е. за счет процесса коммутации действующее значение тока уменьшается.