3.Однофазный однополупериодный выпрямитель при работе на активно-индуктивную нагрузку

Рисунок 3.1 Диаграммы работы выпрямителя на RL-нагрузку

Для анализа процессов, протекающих в схеме, выделим три интервала времени:

1. Схема замещения, соответствующая этому интервалу, имеет следующий вид:

Рисунок 3.2 Схема замещения при

Согласно схеме замещения:

(3.1)

На этом интервале времени (ЭДС самоиндукции) направлена встречно напряжению сетиU₁и препятствует резкому нарастанию тока. Энергия из сети преобразуется в тепловую наи накапливается в электромагнитном поле индуктивности. При

2.

Рисунок 3.3 Схема замещения при

На этом интервале ЭДС самоиндукции поменяла свой знак (в момент времени).

(3.2)

При меняет свой знак и стремится поддержать ток в цепи; она направлена согласно с. На этом интервале энергия из сети и накопленная в поле индуктивностипреобразуются в тепловую в3.

Рисунок 3.4 Схема замещения при

(3.3)

В момент времени напряжение сетиU₁меняет свою полярность, но тиристорVS1остается в проводящем состоянии, так какпревышаетU₁и на тиристоре сохраняется прямое напряжение. Ток под действиембудет протекать по нагрузке в том же направлении до тех пор, пока энергия, накопленная в поле индуктивности, полностью не израсходуется. На этом интервале часть энергии, накопленной в поле индуктивности, преобразуется в тепловую на, а часть отдается в сеть.

Процесс передачи энергии из цепи постоянного тока в цепь переменного тока называется инвертированием. Об этом свидетельствуют разные знакиеи.

Длительность протекания тока на участке отрицательной полярности U₁зависит от соотношения между величинамии. Чем больше отношение, тем больше продолжительность протекания тока. Если в цепи нагрузки есть индуктивность, то форма тока становится более гладкой и ток протекает даже на участках отрицательной полярностиU₁.ТиристорVS1 при этом закрывается не в момент перехода напряженияU₁ через, а в момент спадания тока до нуля. Если, то при.

4Принцип действия однофазного мостового выпрямителя в непрерывном режиме при работе на активную и активно-индуктивную нагрузку.

Вентильный мост содержит две группы вентилей – катодную (нечетные вентили) и анодную (четные вентили). В мостовой схеме ток проводят одновременно два вентиля – один из катодной группы и один из анодной.

Как видно из рисунка 4.1 вентили включаются так, что в положительные полупериоды напряжения U₂ток протекает через вентилиVS1иVS4, а в отрицательные полупериоды – через вентилиVS2иVS3. Принимаем допущения, что вентили и трансформатор идеальные, т.е..

Рисунок 4.1 Схема однофазного мостового выпрямителя

Рисунок 4.2 Диаграммы работы однофазного мостового выпрямителя на активную нагрузку

В данной схеме в каждый момент времени проводит ток одна пара тиристоров VS1иVS4в положительные полупериодыU₂иVS2иVS3 в отрицательные. Когда все тиристоры закрыты, то к каждому из них прикладывается половина напряжения питания.

При =открываютсяVS1иVS4и по нагрузке начинает протекать ток через открывшеесяVS1иVS4. К работавшим ранееVS2иVS3прикладывается полное напряжение сети в обратном направлении.

При =,меняет свой знак и поскольку нагрузка активная, то ток становится равным нулю, а кVS1иVS4прикладывается обратное напряжение и они закрываются.

При =+открываются тиристоры VS2иVS3и ток по нагрузке продолжает протекать в том же направлении. Ток в данной схеме приL=0имеет прерывистый характер и лишь при=0ток будет гранично-непрерывным.

Гранично-непрерывным режимом называется режим, при котором ток в некоторые моменты времени снижается до нуля, но не прерывается.

(с трансформатором)

(без трансформатора)

Работа схемы на R-L нагрузку.

R-Lнагрузка типична для обмоток электрических аппаратов и обмоток возбуждения электрических машин, или когда на выходе выпрямителя установлен индуктивный фильтр.

Задача 12 рассчитать и выбрать силовые ключи по току для 1хфазы мостового н/у выпрямителя, работающего на ДПТ 2ПН100Lсо следующими ном. Данными:

Найти номинальный ток движка:

действующее напр.

В

Определим среднее значение тока диода

А

Определим действующее значение

А

Коэффициент формы тока диода найдем по формуле

Параметры, характеризующие режим работы диода:

- лучше номинального режима;

- лучше номинального режима.

С учетом этого принимаем коэффициент, учитывающий отклонение режима работы и условий охлаждения от номинальных:

Выбор диода производим по условию

где - коэффициент запаса по току в рабочем режиме,.