1. Построение линейной части внешних характеристик тп.

Уравнение внешней характеристики

(10)

где – падение напряжения, вызванное процессом коммутации;

–падение напряжения на активных сопротивлениях обмоток трансформатора;

– падение напряжения на вентилях.

• Падение напряжения, вызванное процессом коммутации

Величину определяют по формуле:

(11)

здесь ,

- индуктивное сопротивление рассеяния питающего трансформатора приведенное ко вторичной обмотке.

Для случая трехфазного трансформатора оно определяется следующим образом: т.к. , а величина(напряжениеопыта короткого замыкания) приводится в каталогах, то из этой формулы можно определить

- полное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к первичной обмотке:

(12)

здесь =U сети

, P – из таблицы (мощность сетевой обмотки)

Активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к первичной обмотке

(13)

где - потери короткого замыкания (из справочника).

(14)

индуктивное сопротивление рассеяния приведенное ко вторичной обмотке

(15)

где

• Падение напряжения на активных сопротивлениях обмоток трансформатора

Величину можно определить следующим образом:

а) для трехфазной нулевой схемы:

(16)

б) для трехфазной мостовой схемы:

(17)

- сопротивление фазы

Величину угла коммутации для данного значенияможно определить из формулы:

(18)

Сопоставив величины иследует придти к решению, можно ли для данного преобразователя пренебречь величинойи при построении внешней характеристики учитывать только коммутационное падение напряжения.

• Падение напряжения на вентилях.

Величину рассчитывают, используя формулу для определения динамического сопротивления.

(19)

Построить внешние характеристики для режима непрерывных токов по двум точкам для разных значений угла управления:

Первая точка -

Вторая точка -

2. Построение нелинейной части внешних характеристик тп.

Режим прерывистого тока.

В области малых нагрузок вид внешних характеристик существенно изменяется. Они становятся нелинейными с меняющейся жесткостью

• Граничное значение .

(20)

Здесь и- приведенное ко вторичной обмотке индуктивное сопротивление трансформатора и индуктивное сопротивление нагрузки и оглаживающего дросселя.

Кривые выпрямленного напряжения и тока в режиме прерывистых токов имеют вид, показанный на рисунке 1.

Рис. 1.

Аналитического выражения для внешних характеристик в области прерывистого тока в явном виде получить нельзя, т.к. напряжение и ток связаны трансцендентными уравнениями.

Практически внешние характеристики в области прерывистого тока можно построить следующим образом: задаются промежуточным расчетным параметром – углом проводимости вентиля. Для нескольких значений при постоянных значенияхнаходятипо уравнениям:

(21)

(22)

Внешние характеристики особенно неустойчивы при малом числе фаз и глубоком регулировании напряжения вниз при углах управления близких к . Здесь в соответствии с выражением (20) область прерывистого тока широка, и возрастание напряжения при сбросе нагрузки велико.

При токе нагрузки, стремящемся к нулю, напряжение преобразователя U ^'_d0 и скорость двигателя стремятся к некотором предельным значениям (индекс "штрих" присваиваем режиму прерывистые токов). При углах управления (включающий импульс подается ранее момента прохождения напряжения трансформатора через амплитудное значение) предел напряжения равен амплитуде вторичного напряжения трансформатора за вычетом падения напряжения в вентиле, которое можно принять равным нулю, т. к. оно не превышает 1  2 в.

(23)

(24)

При в соответствии с рис. 1 этот предел равен мгновенному значению напряжения в момент включения тиристора.

(25)

(26)

Построить внешние характеристики для режима прерывистых токов по двум точкам для разных значений угла управления:

Первая точка -

Вторая точка -