Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Белопольский, И. И. Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
5.54 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

 

 

 

Схемы выпрямления:

 

 

Коэффи­

 

лучевые с числом фаз т

 

мостовые

 

 

 

 

 

 

 

циенты

 

 

 

 

 

одно­

трех­

 

2

3

6

9

12

 

фазная

фазная

F aд

1,57

1,21

1,047

1,021

1,012

1,57

1,045

 

0,785

0,587

0,41

0 ,3 3

0,289

1,11

0,815

В„ д

1,11

0,855

0,744

0,722

0,715

1..I1

0 ,4 3

о пд

3 ,1 4

2,0 9

2 ,0 9

2,0 2

2,0 2

1,57

1,045

&П.ПДі %

157,1

60,46

14,03

6,15

3,4 5

157,1

14,03

где Лир= 7'пр/л— приведенное

прямое

сопротивление

вен­

тиля.

 

 

 

 

 

 

 

Из этих выражений видно, что мощность потерь в вен­ тиле зависит от действующего и среднего значений тока вентиля, а также его эквивалентного прямого сопротив­ ления и напряжения смещения.

Потерями в вентиле от обратного тока при низких напряжениях можно пренебрегать.

10. Типовая мощность трансформатора складывается из расчетных мощностей Рц первичных Ші и Р& вторич­ ных пг2 обмоток трансформатора, определяемых как про­ изведение действующих значений, соответствующих этим обмоткам токов и напряжений,

 

( Ші

 

тя

 

к

 

+

 

 

 

2]

Ри

+=Л

Р

і/2 = 4 -

" Ф

М

 

 

 

 

 

 

 

;=1

 

і і

 

 

 

 

 

 

где £/ді

и 'С/д2— действующие

значения

фазных

напря­

жений

первичной и вторичной

обмоток;

«7, и

действующие значения токов, протекающих по первичной и вторичной обмоткам.

Величины

£/д2 и J 2 д л я

лучевых схем

выпрямления

определяются

по формулам

(41) и (42).

Для расчета

напряжения £/д% в однофазной мостовой схеме следует

пользоваться

графиком рис. 2-16,

приведенным далее

в общей серии расчетных номограмм.

обмотки

Величина

фазного напряжения

первичной

£/ді задается в начале расчета.

 

 

Величины токов первичной обмотки трансформатора

J ,

зависят

от схемы выпрямления, числа фаз

первич­

ной

и вторичной обмоток и схем

соединений

обмоток

6 9

различных фаз. Для наиболее часто применяемых на практике схем выпрямления величины J , могут быть вычислены по следующим формулам:

а) для трехфазной лучевой схемы (/Иі= /П2=3)

для двухфазной лучевой (2 nii = niz=2 ) и

шести­

фазной лучевой (2/Пі.= пі2 = 6 ) схем

 

 

 

(58)

в) для однофазной (mi = m2= l) и трехфазной

(/пі =

111%=3) мостовых схем

 

 

 

 

(59)

В формулах (57) —(59)

/гт — коэффициент трансфор­

мации фазных напряжений,

равный

 

&т — Дді/Дд2.

Кроме перечисленных выше схем на практике при­ меняются п другие схемы выпрямления, отличающиеся разнообразными схемами соединения первичных и вто­ ричных обмоток трансформатора.

Так, например, в схемах, питающихся от трехфазной сети, возможны различные комбинации соединений пер­ вичных и вторичных обмоток — в звезду и в треугольник. Для устранения постоянного подмагничивання, имею­ щего место в трехфазной лучевой схеме, применяется соединение вторичных обмоток в зигзаг. Для получения многофазных систем применяют соединение между со­ бой в зигзаг нескольких вторичных обмоток, располо­ женных на различных стержнях магнитопровода и имеющих различные числа витков (см., например, девя­ тифазную схему выпрямления, приведенную на рис. 2). Многофазные схемы выпрямления могут быть получены и при соединении в зигзаг первичных обмоток (см., на­ пример, двенадцатифазную схему выпрямления, приве­ денную на рис. 3,а, г).

Методика вычисления токов первичных обмоток и типовой мощности трансформаторов в указанных выше (более сложных случаях) изложена в [Л. 2]. Результаты вычислений типовой мощности для различных схем вы­ прямления приведены в § 10.

70

11.Коэффициент полезного действия выпрямителя,

показывающий отношения мощности Ро, отдаваемой в нагрузку, к мощности, потребляемой трансформатором из сети, определяется по формуле

71= Р0 + mrü% + /„£с,.:+ЯСІ= 1+ * + Pm'Pt

(60)

 

*

где V — коэффициент, учитывающий потери в обмотках трансформатора и в вентилях.

Все величины, входящие в эту формулу кроме Рст-

потерь в стали

сердечника

трансформатора, известны

из предыдущего

расчета.

Величина Рст

определяется

в результате расчета трансформатора.

рассчитывать

Полученные

соотношения позволяют

m-фазные выпрямители, работающие в коммутационных режимах. Приведенные выше выражения пригодны для любых схем выпрямления с числом фаз т ~^3 при их ра­ боте в любом, в общем случае /е-м режиме, а также при малых или больших внутренних сопротивлениях и при изменении нагрузки от холостого хода до короткого за­ мыкания. Вместе с тем полученные выражения показы­ вают, что расчетные величины являются функциями пяти параметров т, п, е, к и уи, что при практических расче­ тах создает известные неудобства.

Используя уравнение (30), можно для каждой кон­ кретной схемы (т. е. при данном 3) исключить угол коммутации ук и номер коммутационного режима k= l, 2, ..., kxo, после чего номографировать расчетные соотно­ шения в зависимости лишь от двух параметров п и е, определяющих коммутационные состояния схем. Этим обеспечивается получение параметрических характери­ стик m-фазных выпрямителей рассматриваемого клас­ са. Они позволяют оценить характер и границы измене­ ния режимных показателей при изменении параметров схемных элементов в широких пределах. Если изменяю­ щейся величиной является сопротивление нагрузки, та­ кие зависимости являются нагрузочными и дают инфор­ мацию о состоянии схем во всем диапазоне нагрузок — от холостого хода до короткого замыкания. Вместе с тем получаемые графики являются расчетными номограмма­ ми. При известных значениях определяющих параметров п и е из номограмм легко определяются искомые рас­ четные величины.

7]

Для построения номограмм необходимо решить уравнение (30). Однако оно является трансцендентным и в общем виде неразрешимо. Решение уравнения воз­ можно только в числах. Численные решения выполнены на ЭВМ для т = 3, 6, 12, 18, 24. Дискретное изменение параметров e, k, п осуществлялось для всех возможных коммутационных режимов (т. е. при k = \, 2, ..., kx) при изменении нагрузки от холостого хода до короткого за­ мыкания (т. е. при п = 0-г-оо) и для случая работы в ре­ жиме непрерывного выходного тока (т. е. при в—0ч-ер, где Bp = cos 0 определяет границу наступления режима прерывистого выходного тока). Аналогичным образом

получены расчетные соотношения

и номограммы при

т = 1, 2.

 

 

Основные параметрические зависимости и расчетные

номограммы даны на рис. 28—45 для

различных схем

выпрямления с числом фаз т= 1, 2, 3,

6, 12. Непрерыв­

ным аргументом является приведенное

сопротивление

N=R/r или обратная ему величина

n = r!R, дискретным

параметром служит приведенное напряжение смещения £= £ смІЕмаксПо осям абсцисс использован встречно-ли­

нейный

(рис. 33, 34, 40, 41)

и обратно-линейный

(рис.

29—32, 35—38, 42—45)

масштабы, которыми

в практических расчетах при изменении величин в ши­ роких пределах пользоваться удобнее, чем логарифми­ ческим масштабом, имеющим нелинейную шкалу.

На графиках с обратно-линейным масштабом кривые, изображенные сплошными линиями, показывают зависи­ мости от п, пунктирными — от N.

На рис. 28, 30, 34, 41 приведены параметрические зависимости коэффициента пульсации /еп соответственно для 2, 3, 6, 12-фазных схем. При этом кривая на рис. 28 справедлива при любых значениях п.

Параметрические зависимости приведенного к осно­

ванию среднего

значения

напряжения нагрузки U*о=

= и 0/Емакс

ДЛЯ

указанных

выше схем показаны на

рис. 29, 31, 35, 42.

 

Графики приведенного действующего значения на­

пряжения

вторичной обмотки трансформатора U*ф.д=

= É/ф.д/Дмакс, показанные на рис. 33 сплошными линиями при /л=1,2, пунктиром — при т = 3, с крестиками — для однофазной мостовой схемы, а также зависимости рас­ четного коэффициента В = /Уф.д/t/o, приведенные на рис. 39, даны для различных значений лв = гПр/гтр и 6 = 0.

72

 

Рис. 28. Зависимость пульсации от приведен­

Рис. 29. Параметрические зависимости приве­

 

денного среднего значения напряжения на­

—j

ного напряжения смещения двухфазной схемы

грузки [---------------

U*o(N) ; ---------------

U*o(n)]

при любых значениях п.

для двухфазной

схемы.

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

0,Z-

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

— Of

 

 

 

 

 

О

0.

 

 

 

 

 

о-

О

0,2

0,4 ^

0,6

0,8

1,0

0.2

0,4

0.6

0.8

 

 

Рис. 30.

Параметрические зависимости

пуль­

Рис. 31. Параметрические зависимости приве­

сации

трехфазной

схемы

выпрямления

денного

 

среднего

напряжения

нагрузки

[-----------ka(Л/);----------ku(n)].

 

[-------------- U*0(N);

---------

— ü*0('i)i

длж

трехфазной схемы.

 

 

 

 

Рис. 33. Параметрические зависимости приведен­

 

 

 

 

ного действующего значения

напряжения вторич­

 

 

 

 

ной обмотки трансформатора

при различных па и

 

Рис. 32.

Параметрические

зависимости коэф­

е = 0 (для т—1,

2 — сплошные

линии,

для

-J

фициента

к формуле (42) для трехфазной

т = 3 — пунктир, для

однофазной

мостовой

схе­

схемы [

Й З ф (Л 0 ;

(п)].

мы — сплошные линии с крестиками).

 

СЛ

 

 

 

 

 

Рис. 34. Параметрические зависимости пульсации ше­

стифазной схемы

выпрямления

[---------------

kn(/V);

-------------M n ) ] .

 

 

 

 

Рис. 35. Параметрические зависимости приве­

денного

среднего

напряжения

нагрузки

[---------------

U*o(N);

--------------

0*о(п)]

для ше-

стифазиой схемы.

Рис. 36. Параметрические зависимости расчетно­

Р и с .

37 . П а р а м ет р и ч еск и е

за в и си м о ст и

р а с ч е т ­

го

коэффициента D для

шестифазной схемы

н ого

к о эф ф и ц и ен та

F д л я

ш ест и ф а зн о й

схем ы

[—

------ D ( N ) - -------------

О (л)].

.[------------------

F ( N ) - -----------------

F( n) ] .

 

~ч -ч

1.2

о o,i o,z 0,3 о,о Of о,в of qs of i,o

Рис. 38. Параметрические зависимости

коэффициента £)$ к формуле

(42) для

шестифазной

схемы [---------------

ЙЗф(Л0;

<É5.j> (л) ].

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ