книги / Электротехнические устройства радиосистем

сопротивления выпрямителя понижается выходное на­ пряжение и увеличивается угол отсечки (0). При не­ изменных параметрах цепи нагрузки (гп и С) увеличе­ ние внутреннего сопротивления выпрямителя уменьшает пульсацию напряжения.

При работе выпрямителя на нагрузку индуктивного ха­ рактера внутреннее сопротивление выпрямителя понижает выпрямленное напряжение и в многофазных выпрямителях (при т ^>2) приводит к перекрытию фаз (рис. 6-17). Поло­ жительные значения э. д. с. и напряжения в фазах вторич­ ных обмоток перекрывают друг друга в интервале —

Так как вентили в фазах а и b открыты, то напряже­ ние на выходе выпрямителя в течение части периода< соответствующей углу перекрытия у, равно:

U0 — Ua \ аТ„ — ^м акс cos

откуда

Угол перекрытия фаз может быть определен из условия:

при ай = ± ^ - э. д. с. фазы а, заканчивающей работу

(или фазы в, вступающей в работу), равна напряжению на фазе в (или на фазе а), т. е.

откуда

Выпрямленное напряжение при наличии перекрытия фаз определяется следующим выражением:

и напряжение на выходе выпрямителя при нагрузке соста­ вит:

U Q —' U QXX--- / ofв-

При работе многофазного выпрямителя на активную нагрузку также возникает перекрытие фаз, изменяющее форму кривой выпрямленного напряжения.

рассеяния, также оказывают влияние на работу выпря­ мителя при любом характере его нагрузки.

При работе выпрямителя на емкостную нагрузку в случае отсутствия индуктивностей рассеяния обмоток

203

трансформатора (кривая f2 при Ls = 0) имеет форму синусоидального импульса длительностью 20.

При наличии индуктивности рассеяния ток в фазе вто­ ричной обмотки трансформатора, так же как и в случае Ls = 0, начинается в момент равенства э. д. с вторичной обмотки и выпрямленного напряжения (u2= U 0), т. е. o>f=

шается до 0, так как при его уменьшении возникает э. д. с. самоиндукции, направленная согласно э. д. с. 'вторичной об­ мотки и2, в результате чего длительность работы фазы уве­ личивается и составляет 20+ р. Индуктивность рассеяния из­ меняет также форму импульса гока и уменьшает его ампли­ туду.

Изменение тока через вен­ тиль во времени определится из следующего уравнения:

За время перекрытия в каждой фазе действуют э. д. с. вторичной обмотки трансформатора и э. д. с. рассеяния es, которая в фазе а, прекращающей работу, направлена согласно с током, а в фазе Ьу вступающей в работу, — встречно току. На­ пряжение на выходе 'выпрями­ теля -при -перекрытии фаз рав­ но алгебраической сумме э. д. с.

откуда

Таким образом если до начала коммутации был открыт вентиль / (рис. 6-9) и напряжение «о опреде­ лялось э. д. с. фазы а (рис. 6-20,а), то по окончании про­ цесса коммутации (uxt=y) открыт только вентиль 2 и напряжение па выходе равно э. д. с. фазы Ь. За время перекрытия фаз напряжение и0 равно полусумме мгно-

206

венных значений э. д. с. коммутируемых фаз. При вы­ бранном начале отсчета времени

«о = ишкс cos (о/ - f и ub— UmKCCOs(co/ ------^

и выпрямленное напряжение при перекрытии фаз будет равно:

так как разность мгновенных значений э. д. с. двух фаз равна линейной э. д. с., где Umn — амплитуда линейной э. д. с., равная

Решение уравнения (6-13) будет иметь вид:

Постоянная интегрирования С определится из условия: при

Таким образом, угол перекрытия у будет тем боль­ ше, чем больше ток нагрузки, индуктивные сопротивле­ ния обмоток трансформатора и число фаз выпрямителя. Перекрытие фаз вызывает понижение выпрямленного напряжения, увеличивает его пульсацию и -время работы каждой фазы. Это время оказывается пропорциональным углу 2я /т + у, а не углу 2я/га, имеющемуся в выпрями­ теле без потерь. Увеличение длительности работы фазы приводит к некоторому уменьшению действующего зна­ чения тока в вентиле и в обмотках трансформатора, снижая их нагрев.

Понижение выпрямленного напряжения за счет пе­

где и ох — выпрямленное напряжение при холостом ходе. С учетом внутренних активных и индуктивных соп­ ротивлений выпрямленное напряжение при нагрузке со­

ставит:

6-8. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ.

Регулирование выпрямленного напряжения можно осу­ ществлять как на стороне переменного, так и на стороне постоян­ ного тока, включая соответствующие регуляторы напряжения. Такое регулирование связано с дополнительной затратой энергии и пони­ жает к. п. д. выпрямителя.

Экономичное регулирование и стабилизация выпрямленного на­ пряжения могут быть обеспечены изменением параметров вентидей. Для такого регулирования необходимо применение управляемых вентилей. Выпрямитель с управляемыми вентилями может обеепе-

20В

чить регулировку выпрямленного напряжения при высоком к. п. д., имеет меньшие габариты и стоимость, чем выпрямители со спе­ циальными регуляторами переменного или постоянного напряжения. Кроме того, в выпрямителе с управляемыми вентилями может быть обеспечена высокая скорость регулирования, что позволяет обеспе­ чить стабилизацию выпрямленного напряжения и осуществить бы­

выпрямителя основан на изменении момента отпирания очередного вентиля. На рис. 6-21 изображена диаграмма выпрямленного напря­ жения для случая, когда очередная фаза вступает в работу с опоз­ данием на угол а, называемый углом регулирования.

Так, например, фаза b вступает з работу не в момент, соответ­ ствующий точке Л, где пересекаются кривые э. д. с. фаз а и 6, а со сдвигом на угол а. Так же и фаза с начинает работать не в точке Л', а с опозданием на угол -а и т. д. Кривая выпрямленного напря­ жения и0 на рис. 6-21 изображена толстой линией. Увеличение угла регулирования вызывает уменьшение площади, ограниченной кривой ы0, и соответственно понижение выпрямленного напряжения Vо. При этом, однако, увеличивается амплитуда переменной составляющей. При выбранном на рис. 6-21 начале отсчета времени выпрямленное напряжение равно:

регулирования.

1 4 - И 6 8

Регулирование выпрямленного напряжения применяется глав­ ным образом в устройствах относительно больших мощностей, где в основном внутреннее сопротивление выпрямителя определяется индуктивностями рассеяния обмоток трансформатора, которые вызы­ вают перекрытие фаз. Диаграмма выпрямленного напряжения UQ и токов в фазах вторичных обмоток трансформатора выпрямителя, работающего с углом регулирования а и углом перекрытия фаз у , изображены на рис. 6-22.

ботающих фаз. Так как э. д. с. в фазах а и b равны:

Выпрямленное напряжение равно:

2тс