3.5. Контрольные вопросы

1) В каком случае приемники электрической энергии, включенные в трехфаз­ную линию, целесообразно соединять звезда и когда – треугольником?

2) По каким выражениям рассчитывается активная, реактивная и полная мощность трехфазной системы?

3) Как изменится ток в линейных проводах, питающих трехфазный двигатель, если при холостом ходе переключить его обмотки со звезды на треу­гольник?

4) Что изменится в трехфазной цепи, если осветительную нагрузку заменить двигателями равной мощности?

Лабораторная работа 1

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ ОДНОФАЗНЫХ

ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Ц е л ь р а б о т ы: изучить принцип действия и основные характеристики неуправляемых однофазных выпрямителей [1, с. 258 – 262; 4, с. 226 – 230, 235 – 240; 6, с. 76 – 80; 7, с. 321 – 324].

1.1. Основные теоретические положения

Выпрямитель – статическое устройство, служащее для преобразования переменного напряжения в постоянное и состоящее, как правило, из трансформатора, вентильной группы и сглаживающего фильтра.

Основными параметрами, характеризующими качество работы выпрямителя, являются средние значения выпрямленного напряжения , токаи коэффициент пульсаций, где– амплитуда основной гармоники переменной составляющей выпрямленного напряжения. Учитывая, что пульсирующее выходное напряжение выпрямителя содержит максимальную по амплитуде основную гармонику, а также высшие гармонические составляющие, поэтому в практических расчетах для однофазных схем выпрямления коэффициент пульсаций можно определить по приближенному выражению:, где– действующее значениепеременной составляющей выпрямленного напряжения.

Внешняя характеристика выпрямителя – зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от среднего значения выпрямленного тока .

Работа выпрямителя (вентильной группы) основана на свойствах вентилей – нелинейных двухполюсников, пропускающих ток преимущественно в одном (прямом) направлении. Для работы в выпрямителях вентили выбирают по эксплуатационным параметрам, к которым относятся наибольший рабочий ток – предельно допустимое среднее значение выпрямленного тока, протекающего через вентиль, и наибольшее допустимое обратное напряжение (амплитуда)– обратное напряжение, которое вентиль выдерживает в течение длительного времени.

Т а б л и ц а 1

Характеристики выпрямительных однофазных схем

Схема выпрямления	Временная диаграмма
Однополупериодная
Двухполупериодная с нулевым выводом
Двухполупериодная (мостовая)

Варианты выпрямительных схем отличаются числом фаз переменного напряжения, схемой соединения вентилей, формой выпрямленного напряжения и другими особенностями. В табл. 1 приведены схемы и основные расчетные соотношения для однофазных схем выпрямления, где – средний ток, протекающий через вентиль.

Для уменьшения пульсации напряжения на нагрузке выпрямители снабжаются сглаживающими фильтрами. Их эффективность оценивают коэффициентом сглаживания фильтра , где,– соответственно коэффициенты пульсаций выпрямителя без фильтра и с фильтром. В качестве элементов сглаживающих фильтров применяют катушки индуктивности и конденсаторы, сопротивления которых зависят от частоты.

а б в

Рис. 1. Электрические схемы сглаживающих фильтров

Простейший фильтр состоит из одного конденсатора, включенного параллельно нагрузке. При высоких требованиях к качеству сглаживания применяют комбинированные RC- или LC-фильтры (рис. 1). Недостатком LC-фильтра является большая масса дросселя, поэтому их применяют при токах 0,1 А и выше. Недостатком RC-фильтра является неизбежная потеря постоянной составляющей напряжения.