Из разложения в ряд Фурье напряжения на нагрузке следует, что амплитуда основной (третьей) гармоники

U_m₍₃₎=.

Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения

_._(7.32)

Расчетная мощность трансформатора без учета увеличения веса стали, связанного с появлением потока вынужденного намагничивания,

,_(7.33)

где U_1Ф – фазное напряжение на первичной обмотке трансформатора;

P_d – мощность на выходе выпрямителя.

Коэффициент мощности схемы

_(7.34)

Наличие диодов, включенных последовательно с обмотками вентильного трансформатора, приводит к созданию однонаправленных МДС, которые вызывают так называемый поток вынужденного намагничивания. Подобное явление может привести к насыщению магнитопровода и значительному увеличению намагничивающего тока. Для устранения насыщения приходится увеличивать сечение магнитопровода или применять специальное соединение вторичных обмоток трансформатора зигзагом.

7.5 Трехфазная мостовая схема выпрямления

Трёхфазная мостовая схема с неуправляемыми диодами приведена на рисунке 7.7. Схема соединения вторичных обмоток трансформатора для данного выпрямителя не оказывает влияния на функционирование устройства. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, изображены на рисунке 7.8.

Все вентили схемы можно разбить на две группы: катодную (VD₁,VD₂,VD₃) и анодную (VD₄,VD₅,VD₆). В катодной группе в течение каждой трети периода работает вентиль с наиболее высоким потенциалом анода, а в анодной – вентиль, катод которого наиболее отрицателен.

Рисунок 7.7 – Трёхфазная мостовая схема выпрямления

Открытие вентилей происходит в моменты естественной коммутации (точки k,l,mдля диодов катодной группы и точки k^',l^',m^'для диодов анодной группы). Чередование работы отдельных диодов можно проследить на временной диаграмме. Так на интервале между точкамиkиm^'открыты диодыVD₁иVD₅. Междуm^'иlработаютVD₁иVD₆, а на следующем временном отрезке ток протекает черезVD₂иVD₆. В любой момент времени в проводящем состоянии находится один вентиль в анодной группе и один в катодной. Кривая выпрямленного напряжения определяется разностью мгновенных значений фазных напряжений (мгновенным значением линейного напряжения) на входе выпрямителя.

Характерным для кривой выпрямленного напряжения является шестикратная по отношению к частоте сети частота пульсации. Поэтому мостовая схема является шестипульсовой.

Среднее значение выпрямленного напряжения

, (7.35)

где U_2Л– линейное напряжение на входе выпрямителя.

Из сравнения с аналогичной зависимостью для трехфазной нулевой схемы видно, что при одном и том же входном напряжении среднее значение выпрямленного напряжения мостовой схемы в два раза больше, чем нулевой.

На основании выражения (7.35) линейное напряжение на входе выпрямителя

U_2Л= 0,74U_d. (7.36)

Максимальное значение обратного напряжения

_._(7.37)