Материал: s_electro

Смотрите также:

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

анодным током вентиля, вступающего в работу, имеет вид, при условии помещения начала отсчета времени в точку естественного зажигания:

iк = ia3	=	1	∫ 2 U 2 sin	π	sin ϑdϑ = −	2 U 2	sin	π	cosϑ+C1	. (3.1.2)
		X a		m2		X a		m2

Постоянная интегрирования С1 определяется из начального условия ia3 = 0 при ϑ = α, т. е.

2 U

sin

cos α .

(3.1.3)

X a

С учетом ее решение (3.1.2) примет вид

2 U2 sin

ia3

(cos α −cos ϑ).

(3.1.4)

X a

Длительность процесса коммутации определяется из условия достижения током вентиля 3, вступающего в работу, тока Id, при этом ток вентиля, выходящего из работы, спадает до нуля, так как при идеальном фильтре

ia1 +ia3 = id = I d

(3.1.5)

и контур коммутации разомкнется. Интервал (относительного) времени, в течение которого в контуре коммутации ток проводят оба вентиля, участвующие в коммутации, называется углом коммутации и обозначается γ. Условие ia3 = Id при ϑ = α + γ подставляется в уравнение

(3.1.4)

и отсюда получается формула для расчета угла коммутации γ

116

I d X a

γ = arc cos cos α −

π − α . (3.1.7) 2 U2 sin m2

Таким образом, определены законы изменения токов вентиля, вступающего в работу (3.1.4), и вентиля, выходящего из работы (3.1.5), на интервале коммутации и длительность интервала γ. Характер изменения мгновенного значения выпрямленного напряжения на интервале коммутации udγ, когда ток проводят две фазы трансформатора, здесь u2a и u2b, находим по методу наложения, полагая цепь нагрузки источником тока Id, тогда

u		=	u	2a	+u	2b	.	(3.1.8)
	dγ
					2

Выпрямленное напряжение на интервале γ строится как полусумма фазных напряжений трансформатора, участвующих в коммутации.

На рис. 3.1.5 показаны
временные	диаграммы вы-
прямленного напряжения udα и
анодных токов вентилей с уче-
том коммутации.
Характерно, что на вне-
коммутационном интервале,
т. е. на интервале с одним про-
водящим вентилем, мгновен-
ная кривая	выпрямленного	Рис. 3.1.5

напряжения идет по кривой вторичного напряжения трансформатора, несмотря на наличие в анодной цепи вентиля индуктивности La. Напряжение самоиндукции на ней от протекания тока id при этом равно нулю, так как производная идеально сглаженного выпрямленного тока также равна нулю.

Из диаграммы выпрямленного напряжения видно, что реальная коммутация токов привела к потере в площади кривой выпрямленного напряжения на величину коммутационного падения напряжения ∆ux, заштрихованного на диаграмме. Потеря площади означает уменьшение среднего значения выпрямленного напряжения, которое теперь

117

становится зависящим от величины угла коммутации γ, а значит, по (3.1.7) и от среднего значения выпрямленного тока при постоянном угле регулирования α. Эта зависимость U dα = f (I d )α = const называ-

ется внешней характеристикой выпрямителя. (Слово внешняя – мне-

моническая подсказка местонахождения цепи нагрузки, внешне подключаемой к выпрямителю.) Уравнение внешней характеристики выпрямителя записывается из очевидного соображения: напряжение на выходе выпрямителя при наличии нагрузки равно разности напряжения его холостого хода Udα0 и падения напряжения в выпрямителе от коммутации ∆Ux при появлении тока нагрузки, т. е.

U dα =U dα0 − ∆U x =U d 0 cos α − ∆U x ,

(3.1.9)

где ∆U x – среднее значение коммутационного падения напряжения, которое равно в общем случае

∆U x = 21π qm2

α+γ

dia3

∫ ∆uxdϑ =

∫ X a

dϑ =

2π

dϑ

qm2

(3.1.10)

I d

X a I d

∫

xa dia3 =

2π

qm2

После подстановки (3.1.10) в (3.1.9) получаем в явной форме уравнение внешней характеристики выпрямителя с учетом коммутации

X a	(3.1.11)
U dα =U d0 cos α − I d 2π .

qm2

Характерно, что внешние характеристики, являющиеся прямыми линиями, идут параллельно для различных значений угла регулирования α, так как коммутационное

118

Рис. 3.1.7

падение напряжения ∆U x от него не зависит. Графики внешних ха-

рактеристик показаны на рис. 3.1.6.

Другой характерный результат состоит в том, что влияние индуктивности La через процесс коммутации на среднее значениеРис. 3.1.6 выпрямленного напряжения формально аналогично влиянию эквивалентного коммутации внутреннего квазиактивного сопротивления Rв.э:

Rв.э =	X a	(3.1.12)
	2π .

qm2

Это позволяет представить выпрямитель по выходу схемой замещения, содержащей генератор постоянного напряжения величиной U d 0 cos α и последовательно включенного с ним квазиактивного со-

противления Rв.э., как показано на рис. 3.1.7.

Сопротивление названо квазиактивным потому, что несмотря на наличие падения напряжения на нем, равного ∆Ux, потерь активной мощности в нем нет, как нет ее и в самом коммутационном процессе, обусловленном реактивно-

стью La.

В то же время полученный результат (3.1.12) подсказывает нам, что действительно имеющиеся активные сопротивления в контуре протекания тока внутри выпрямителя до внешних зажимов окажут на выпрямленное напряжение такое же влияние, как и квазиактивное внутреннее сопротивление Rв.э.

Это позволяет объединить в суммарное внутреннее сопротивление выпрямителя Rв активные сопротивления обмоток трансформатора, приведенные ко вторичной стороне, R’1 + R2, динамическое сопротивление вентиля в прямом направлении Rдин, активное сопротивление обмотки сглаживающего реактора выходного фильтра Rф, т. е.

Rв = Rв.э + R1′ + R2 + Rдин + Rф.

(3.1.13)

С учетом этого обобщенное уравнение внешней характеристики получает вид

119


	X a
	X a	+ R1′		− q∆U 0 . (3.1.14)
U dα =U d0 cos α − I d	2π	+ R1′	+ R2 + Rдин + Rф	− q∆U 0 . (3.1.14)

	qm
	2

Здесь последнее слагаемое учитывает второй параметр реального вентиля в проводящем состоянии – напряжение отсечки прямой вольтамперной характеристики ∆U0.

Для электроэнергетиков более привычным является такой параметр трансформатора, как напряжение его короткого замыкания U1k %, а не индуктивное сопротивление рассеивания трансформатора, приведенное ко вторичной стороне Xa. Эти два параметра связываются очевидным способом

X	a	=	X1k	=	U1K	UK %	= ωL .	(3.1.15)
X		=		=			= ωL .	(3.1.15)
			X 2		I1H 100		a
			Т

Таким образом, на втором этапе анализа – анализе выпрямителя с реальными элементами – учтены реальные параметры трансформатора, вентилей, выходного фильтра (кроме допущения Ld = ∞), которые, углубив результаты первого этапа анализа с идеальными элементами, расширили границы применения теории до задач практики. Осталось снять последнее допущение и выяснить влияние конечного значения индуктивности в цепи нагрузки Ld прежде всего на две основные для пользователя характеристики выпрямителя, а именно на его внешнюю и регулировочную характеристики. Это и будет сделано в следующем разделе.

3.2. ТЕОРИЯ РАБОТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ НА ПРОТИВОЭДС ПРИ КОНЕЧНОМ ЗНАЧЕНИИ ИНДУКТИВНОСТИ Ld.

Работа выпрямителя на противоЭДС в цепи нагрузки является самой частой моделью реальных нагрузок. Такими нагрузками, содержащими противоЭДС, являются:

1) якорная цепь машины постоянного тока, содержащая в схеме замещения кроме RL-параметров якорной обмотки еще и ЭДС вращения машины;

120

Источник: https://studfile.net/preview/13523282/

[cos α −cos (α + γ)],





Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_1-тема-СтрМетал
_1966(~1
_files_materials_5053_prog.ntr
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)