4.4. Трехфазная мостовая схема выпрямления (схема Ларионова)

Схема Ларионова представлена на рис.65. Вентили схемы образуют две группы: В₁, В₂, В₃ - катодную (у них объединены катоды) и В₄, В₅, В₆- анодную. Токи линейные ,,проходят нагрузочное сопротивлениеR через правую группу вентилей и возвращаются - через левую.

В момент времени, когда наибольшее значение имеет напряжение u_АВ, ток под действиемu_АВ протекает от фазы А→ В₁→R→В₅→к фазе В.

Рис.65. Схема Ларионова

При этом напряжение нагрузке равно напряжению u_АВ. Другие вентили в этот момент закрыты отрицательными напряжениями u_ВС и u_СА и ток не пропускают. В момент времени, когда напряжение u_ВС > u_СА, открывается вентиль В₆. Ток нагрузки протекает через В₁→R → В₆ →фаза С. При этом напряжение на нагрузке равно u_АС. Вентиль В₄ в это время закрыт. Далее происходит коммутация тока нагрузки с В₁ на В₂ и в течении 1/6 части периода ток нагрузки будет протекать по вентилям В₂→R →В₆.

Временные диаграммы напряжений и токов представлены на рис.66. Таким образом, ток нагрузки будет протекать по тем фазам, линейное напряжение между которыми имеет наибольшее значение, т.е. как и в 3-х фазной нулевой схеме выпрямления ток проводит один вентиль катодной группы, у которого напряжение на аноде наиболее положительно и один - анодной группе, у которого напряжение на катоде наиболее отрицательное. Моментами отпирания вентилей катодной группы являются точки пересечения синусоид при положительных напряжениях, для вентилей анодной группы - точки пересечения синусоид при отрицательных напряжениях. Каждый вентиль проводит ток в течение 1/3 периода, но частота пульсаций равна .

Рис.66. Выпрямленный ток и напряжение

Среднее значение выпрямленного напряжения:

, (89)

где -действующее значение фазного напряжения.

Достоинства схемы Ларионова:

1. Большая частота пульсаций выпрямленного тока при их малой амплитуде;

2. Отсутствие постоянной составляющей тока в фазах вторичной обмотки трансформатора, поэтому не происходит подмагничивания;

3. Имеют преимущественное распространение для мощностей более 2кВт, обеспечивая трехфазное и шестифазное выпрямление с наименьшей пульсацией.

Недостатки:

1. Токи в фазах являются переменными, но несинусоидальной формы;

2. Фазовый сдвиг тока относительно напряжения сети;

5. Переходные процессы в нелинейных цепях

В нелинейных цепях не только переходный, но и установившийся режим может зависеть от начальных условий, чего никогда не бывает в линейных цепях.

Включение линейной цепи с индуктивностью или емкостью на синусоидальное напряжение может сопровождаться появлением сверхтоков (напряжений), превышающих установившееся значение максимум в два раза. Включение аналогичных цепей, но с нелинейной индуктивностью или емкостью на такое же синусоидальное напряжение может вызвать появление токов (напряжений), превышающих установившееся напряжение в несколько десятков раз, что в свою очередь может вызвать аварийный режим.

При расчете нелинейных цепей нельзя пользоваться методом наложения. Отсюда следует, что разделение токов и напряжений на свободные и принужденные составляющие, применяемое для линейных цепей, для нелинейных неприменим. Анализ переходных процессов в нелинейных цепях выполняют на основе законов Кирхгофа, в которые входят действительные значения токов и напряжений.

К числу широко применяемых методов расчета переходных процессов в нелинейных цепях относятся: метод интегрируемой аппроксимации; метод условной линеаризации; метод кусочно-линейной аппроксимации; метод последовательных интегралов; метод итераций.