2.7. Выпрямители с активно-ёмкостной нагрузкой

При работе выпрямителя на нагрузку, потребляющую небольшие токи, рационально использовать ёмкостной фильтр C₀, который включается параллельно нагрузке R₀ (рис. 2.8б). При анализе выпрямителя с ёмкостным фильтром принимают следующие допущения: пульсации напряжения на конденсаторе отсутствуют, что приближённо справедливо при R₀/X_c=pm₂wC₀R₀=20; индуктивность рассеяния преобразовательного трансформатора L_s=0, что приближённо справедливо при S_T£200BA и f£400Гц; сопротивление потерь R_п=R_т+pR_g.v в фазе выпрямления неизменно.

Вентили пропускают ток только в те интервалы времени 2q (рис. 2.8б), когда мгновенное значение e₂ больше напряжения U_C0=U₀ на конденсаторе. Такой режим называется режимом с ОТСЕЧКОЙ ТОКА, а q – УГЛОМ ОТСЕЧКИ. При принятых выше условиях и при р=1

. (2.34)

Инженерный расчёт выпрямителя с ёмкостным фильтром следует производить по функциям угла отсечки, которые приводятся в виде графической зависимости (рис. 2.9) либо в табличной, более удобной для пользования форме (см. табл. 2.4). В заключение следует отметить особо, что выпрямители с ёмкостной и индуктивной реакцией нагрузки дополнительно нагружают питающую мощностью T_с искажений как потребители, обладающие коэффициентом искажений .

Контрольные вопросы и задачи

1.Что такое коэффициент пульсаций?

2.Что такое коэффициент сглаживания?

3.Какими параметрами определяется качество напряжения на выходе выпрямителя и на нагрузке?

4.Как активно ─ индуктивная нагрузка влияет на работу выпрямителя?

5.Как активно ─ емкостная нагрузка влияет на работу выпрямителя?

6.По каким признакам улучшается режим вентиля и преобразовательного

Рис. 2.8. Осциллограммы токов и напряжений в однотактном трехфазном выпрямителе при активно-индуктивной нагрузке (а) и активно-емкостной нагрузке (б)

Рис. 2.9. Зависимости расчетных коэффициентов

B; H; D и F от параметра

Таблица 2.4

Значение вспомогательных коэффициентов для расчета выпрямителей

по функциям угла отсечки

A(q)=p.Rп/(m2.p.R0)		0.02	0.03	0.04	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30
q, эл.град.		21.5	25.0	28.0	29.2	36.5	40.5	44.4	47.2	48.6
В(q)		0.76	0.78	0.80	0.81	0.88	0.93	0.99	1.04	1.07
D(q)		3.14	2.94	2.81	2.72	2.45	2.31	2.21	2.15	2.10
F(q)		12.3	10.8	9.56	9.24	7.51	6.69	6.18	5.80	5.50
	m2p =2	1900	2800	4100	4550	8700	12400	16000	20000	22500
	m2p=3	1400	2100	2800	3500	6100	9500	11500	13400	14500
	m2p=6	1000	1300	1400	1600	–	–	–	–	–
С0 =H(Θ)·[Rп·f·kп(1)]−1

трансформатора в выпрямителе с активно-индуктивной нагрузкой, по сравнению с режимом работы на активную нагрузку?

7.Как вычислить действующее значение тока вентильной обмотки трансформатора (m₂≥2) при индуктивном характере нагрузки выпрямителя? 8.Почему при емкостном фильтре размеры преобразовательного трансформатора больше, чем при индуктивном фильтре при равной мощности Р₀=U₀^.I₀?

9.Выпрямители с индуктивным и емкостным фильтром дают на выходе одинаковые напряжения U₀ и ток I₀. Какой из выпрямителей имеет более жесткую внешнюю характеристику U₀=f(I₀)?

10.По каким признакам ухудшается режим работы вентиля при использовании емкостного фильтра?

11.Почему при индуктивном фильтре размеры преобразовательного трансформатора меньше, чем при активной нагрузке при равной мощности Р₀=U₀^.I₀?

12.Выпрямители с активной нагрузкой и с активно-емкостным дают на выходе одинаковые напряжения U₀ и ток I₀. Какой из выпрямителей имеет более жесткую внешнюю характеристику U₀=f(I₀)?

13.Может ли работать выпрямитель на активно ─ емкостную нагрузку, если сопротивление потерь в фазе равно нулю?

14. Почему при активно ─ емкостной нагрузке значение выпрямленного напряжения и коэффициент пульсаций в сильной степени зависят от сопротивления нагрузки?

15.Задача. Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом питается от сети 220 В. Определить расчетную мощность трансформатора?

16.Задача.Трехфазный мостовой выпрямитель питается от сети 220 В. Коэффициент трансформации напряжения у трансформатора равен 2. Определить диаметр провода сетевой обмотки, если допустимая плотность тока равна 5 А/мм².