76. Вплив нульового диода.

Влияние нулевого диода

При работе управляемого выпрямителя первая гармоника тока отстает от напряжения питания. Это приводит к потреблению из сети реактивной мощности, что неблагоприятно сказывается на энергетических показателях установки. Указанное явление может быть ослаблено, подключив к выходной цепи нулевой диод. Отличие проявляется на интервалах α, где ток нагрузки поддерживается энергией, накопленной в индуктивности. В отсутствии нулевого диода ток нагрузки на этих интервалах протекает, как указывалось, по цепи через один тиристор и обмотку трансформатора, на которой действует напряжение отрицательной полярности. Наличие нулевого диода исключает указанную цепь протекания тока , так как через диод Д_о напряжение вторичной обмотки трансформатора подается на проводящий тиристор в обратном направлении, что вызывает его запирание. Вследствие этого ток нагрузки после перехода вторичного напряжения через нуль переводится в цепь диода Д_о минуя тиристоры и обмотку трансформатора.

Рис.8.7.

.

Рис. 8.7,а

77. Мостові схеми перетворювача

78. Комутація струму. Зовнешні характеристики однофазних випрямлячів

Середньої та веливої потужності..

Коммутация тока, внешние характеристики однофазных выпрямителей средней и большой мощности.

В выпрямителях средней и большой мощности возрастает влияние э.д.с., создаваемых первичной и вторичной обмотками трансформатора, их магнитными потоками рассеяния.

Повышение роли индуктивностей рассеяния сказывается на процессе перехода тока нагрузки с одного вентиля выпрямителя на другой (процесс коммутации). Коммутационные процессы оказывают существенное влияние на работу, показатели и характеристики выпрямителя. Влияние индуктивностей рассеяния обмоток трансформатора L_s1, L_s2 и индуктивности питающей сети L_c, учитывается суммарной индуктивностью L_a=L_s2 (L_s1+L_c)(ω₁/ω₂)² .

В лияние заключается в том, что при подаче отпирающего импульса на очередной тиристор выпрямителя по истечению интервала α, индуктивные сопротивления x_а1 и x_а2 затягивают процесс уменьшения до нуля тока проводящего тиристора и нарастание до значения Id тока тиристора, вступающего в работу. На интервале коммутации γ работают оба тиристора, создавая короткозамкнутый контур для последовательно соединенных вторичных обмоток трансформатора с суммарным напряжением 2u₂ и сопротивлением x_а1 + x_а2 .

К каждому сопротивлению приложено напряжение u_2. Напряжение на интервале определяется выражением u_d=(u_2-1+u_2-2)/2.

Следовательно, напряжение на интервале коммутации равно нулю. При конечной длительности этапа коммутации среднее значение выпрямленного напряжения будет меньше, чем при отсутствии интервала коммутации и:

U_d=U_d0cosα - ΔU_dγ, где U_в= среднее значение напряжения на нагрузке при α=0 в режиме холостого хода, ΔU_d – усредненное коммутационное снижение напряжения за период. Величину ΔU_d находим из выражения

Ток i_k находят из расчета коммутационного процесса, последовавшего после отпирания тиристора Т₁. i_k= i_к.пр + i_св..

Поскольку сопротивление контура чисто реактивное, ток i_к.пр отстает по фазе от напряжения 2u₂ на угол π/2

В этом выражении начало отсчета времени принято в точке σ = α

Свободная составляющая i_{к.св .}= Ae^-σ/ωt, где A- некоторая постоянная, t-2L_a/R - постоянная времени контура коммутации . Для выпрямителей средней и большой мощности активное сопротивление контура коммутации мало (R стремится к 0), в связи с чем t – к бесконечности. Тогда I_к.св.=А

Тогда выражение для коммутационного тока имеет вид.

Постоянную А находим из начальных условий σ=0, i_k=0 , Таким образом,

Интервал коммутации заканчивается при достижении током i_a1 величины I_d. Подстановка вместо σ =γ, i_к =Ι_d

На основании полученных выражений можно определить среднее значение напряжения управляемого выпрямителя с учетом коммутации

Полученное выражение описывает внешнюю характеристику управляемого выпрямителя. Для различных значений угла управления они представляются семейством параллельных прямых.

Наклон характеристик зависит от величины приведенного к вторичной обмотке трансформатора суммарного реактивного сопротивления.