7.2. Качество сетевого тока
Форма кривой тока, потребляемого выпрямителем из сети несинусоидальна и содержит гармонические составляющие с порядковыми номерами
, (7.8)
где k=0, 1, 2, 3, , ограничимся k=0, 1, 2, 3, 4, 5.
Если принять =0 и xd=, то доля каждой гармоники I1(n1) от основной первой (f=50 Гц) гармоники тока I1(1)
. (7.9)
Действующее значение полного сетевого тока
, (7.10)
откуда
. (7.11)
Показателем качества этого тока является коэффициент искажения тока
. (7.12)
Расчет коэффициента искажения ведется по формулам (7.8), (7.11), (7.9), (7.12) и представляется в виде табл. 7.3.
Таблица 7.3
Расчет коэффициента искажения тока
-
n1
1/n1
I1(n1), А
kи
1
1
14,06
0,9593
5
0,2
2,81
7
0,143
2,01
11
0,091
1,28
13
0,077
1,08
17
0,059
0,83
19
0,053
0,74
23
0,043
0,61
25
0,04
0,56
29
0,034
0,48
31
0,032
0,45
Наличие высших гармонических составляющих приводит к возрастанию действующего значения тока в питающей сети, что вызывает дополнительные потери в питающей системе. Поэтому нужно стремиться к значению kи=1. Это достигается повышением числа пульсаций за период питающего напряжения.
7.3. Внешняя характеристика
Большое значение для оценки преобразователя, особенно предназначенного для устройств электрической тяги, имеет внешняя характеристика, устанавливающая зависимость выпрямленного напряжения от тока, уравнение которой
. (7.13)
Задаваясь значениями относительного тока нагрузки Id/Id.ном от 0 до 1, по (7.13) рассчитываем значения выпрямленного напряжения для управляемого (=30) и неуправляемого режимов (=0) . Результаты вносим в табл. 7.4, на их основании стоим внешние характеристики преобразователя в двух режимах на рис. 7.1.
Таблица 7.4
Внешние характеристики преобразователя
-
Id/Id.ном
Id, А
Ud, В
Ud, В
0
0
320
277,1
0,1
50
316
273,2
0,2
10
312,1
269,3
0,3
150
308,2
265,4
0,4
200
304,3
261,4
0,5
250
300,3
257,5
0,6
300
296,4
253,6
0,7
350
292,4
249,6
0,8
400
288,5
245,7
0,9
450
284,6
241,7
1
500
280,6
237,8
Таким образом, внешняя характеристика в управляемом режиме имеет тот же наклон, что и в неуправляемом, однако расположена ниже на величину Ud0(1-cos).