Индуктивное сопротивление вентильной обмотки
В реальных схемах выпрямления под индуктивным сопротивлением вентильной обмотки хв понимается индуктивное сопротивление питающей линии электропередач, понизительных и тяговых трансформаторов, приведенных к параметрам фазы вторичной обмотки. В ряде случаев в расчетах учитывается лишь индуктивное сопротивление тягового трансформатора, то есть принимается хв=хт.
Это сопротивление обусловлено потоками рассеяния сетевой и вентильной обмоток и определяется из опыта короткого замыкания на выводах вентильной обмотки, при котором переменного напряжение подводят к сетевой обмотке и устанавливают такой величины, чтобы в сетевой обмотке протекал номинальный ток I1ном.
У трансформаторов, предназначенных для сложных схем и имеющих несколько вторичных обмоток, закорачивают одну из них, при этом хв=хт=хтγ, где хтγ – индуктивное сопротивление коммутации; применяется в расчетах при работе преобразователя в стационарных условиях, например при расчете внешней характеристики.
Если у трансформатора со сложной схемой закоротить все вентильные обмотки, то индуктивное сопротивление трансформатора: хв=хт=хт сквоз.
Значение хт сквоз применяется в расчетах только в случае рассмотрения аварийных режимов преобразователя, при которых угол коммутации γ превышает продолжительность одной пульсации выпрямленного напряжения.
7% ≤ UКК ≤ 9%
В общем виде сопротивление хв определяется выражением:
Иногда используют производное выражение:
Процесс коммутации тока вентилями в простой нулевой m-пульсовой схеме выпрямления. Влияние процесса коммутации на показатели выпрямителя.
Хd=∞, Xb=0, Lтр=0, Lс=0
При значениях индуктивностей трансформатора и сети коммутация вентильных токов мгновенной быть не может, так как индуктивность в цепи протекания создает противоЭДС (ЭДС самоиндукции)
время одновременной работы двух вентилей (при прекращении работы одного и вступлении в работу другого) называется временем коммутации, а угол, пропорциональный этому времени – углом коммутации γ.
В интервале времени, равном γ, в рассматриваемых схемах открыты два вентиля, что равносильно короткому замыканию двух фаз вторичной обмотки трансформатора.
Закон изменения тока в период коммутации можно получить воспользовавшись методом суперпозиции.
При этом рассматриваются токи:
- протекающие через нагрузку и две обмотки трансформатора Id=I’d+I”d;
- протекающие через две обмотки трансформатора и две вентиля – ток коммутации iVD1=I’d-iK, iVD2=I”d+iK.
Ток коммутации возникает за счет разности фазных ЭДС вентильных обмоток.
Из треугольника
АВС:
Для упрощения полагаем, что активные сопротивления трансформатора и питающей сети равны нулю, индуктивность трансформатора и питающей сети сосредоточены в цепи вентильной обмотки, то есть приведены к напряжению вентильной обмотки. Тогда ток iк протекает через две вентильные обмотки и равен значению:
В этом выражении учтен6о отставание тока коммутации на 90о от напряжения в цепи с индуктивным сопротивлением
Отметим граничные условия режима коммутации
.1.ωt=0
iVD1=Id
iVD2=0
cosωt=1
Подставив (4), (7) и (8) в (5) и (6), получаем:
2) ωt=γ
iVD1=0
iVD2= Id
cosωt=cos γ
По выражениям (9) и (10) можно определить и построить вентильные токи и токи коммутации, а по выражению (12) рассчитать продолжительность процесса. С увеличением тока и сопротивления цепи значение угла γ растет, а с ростом напряжения U2 – уменьшается.
Определим мгновенное значение выпрямленного напряжения
.
В период коммутации мгновенное значение выпрямленного напряжения равно полусумме мгновенных значений напряжений коммутируемых фаз.
Явление коммутации приводит к:
- снижению среднего значения выпрямленного напряжения;
- искажению формы кривой выпрямленного напряжения, а следовательно, к изменению его гармонического состава;
- уменьшению среднего значения выпрямленного напряжения.
- уравнение внешней характеристики
