1.2.4. Трехфазная схема выпрямления,

работающая на источник тока

Схема замещения трехфазной СВ, работающей на источник тока, показана на рис. 1.4, а временные диаграммы ее токов и напряжений при угле управления эл.град. – на рис. 1.5. Вентили считаются идеальными, а источник трехфазного напряжения U_a, U_b, U_c обладает внутренним фазным сопротивлением X_a=X_b=X_c=X_ф и внутренними ЭДС E_a, E_b, E_c. Фазное сопротивление носит чисто индуктивный характер, что близко к действительности для сравнительно мощных выпрямителей.

Рис. 1.4. Схема замещения трехфазной СВ, работающей на источник тока

Использование к качестве нагрузки СВ источника тока позволяет исследовать ее как в выпрямительном, так и в инверторном режимах. Ток нагрузки остается непрерывным во всем диапазоне углов управления.

Наличие индуктивного сопротивления на стороне переменного тока приводит к появлению процесса коммутации тока вентилей, длительность которого характеризуется углом коммутации . Угол коммутации зависит от величины тока, индуктивного сопротивления фазы и угла управления. Для временных диаграмм рис. 1.5 угол коммутации равен 16 эл.град. Если для суммы углов выполняется условие эл.град., то происходит срыв нормальной работы преобразователя.

Рис. 1.5. Временные диаграммы работы трехфазной СВ при угле управления эл.град. и Х_Ф = 0.2 о.е.

1.2.5. Шестифазная мостовая схема выпрямления,

работающая на активно-индуктивную нагрузку

Схема замещения шестифазной мостовой схемы выпрямления, работающей на активно-индуктивную нагрузку, приведена на рис. 1.6. Выходное напряжение формируется из участков трехфазного линейного напряжения Е_АB, Е_ВC, Е_СA. Нагрузка состоит из активного сопротивления R_d и индуктивности L_d. Для удобства время заменено на электрические градусы , а индуктивность задается его индуктивным сопротивлением .

Выпрямитель управляемый, но при угле управления = 0 эл.град. он ведет себя как неуправляемый выпрямитель. При исследовании схемы выпрямления имеется возможность изменять угол управления  и индуктивное сопротивление X_d. При индуктивном сопротивлении, равном нулю, приходим к варианту с чисто активной нагрузкой.

Временные диаграммы, описывающие работу схемы выпрямления, приведены на рис. 1.7. Приведен граничный случай при эл.град., когда мгновенные значения выходного напряжения не меняют знак.

Рис. 1.6. Шестифазная схема выпрямления с активно-индуктивной нагрузкой

Рис. 1.7. Временные диаграммы шестифазной схемы выпрямления при угле управления эл.град. и

1.3. Контрольные вопросы

1. Что понимается под фазностью выпрямителя и схемы выпрямления?

2. Дайте определения для коэффициента формы тока и коэффициента формы напряжения.

3. Почему в выпрямителях ограничиваются оценкой только коэффициента формы входного тока?

4. Дайте определение коэффициента пульсаций.

5. Дайте определение регулировочной характеристики.

6. Дайте определение внешней характеристики.

7. Дайте определение коэффициента мощности. Его отличие от ?

8. С какими номерами содержатся гармоники в выходном напряжении двухфазной, трехфазной и шестифазной схемы выпрямления?

9. С какими номерами содержатся гармоники во входном токе двухфазной, трехфазной и шестифазной схемы выпрямления?

10. Чему равен фазовый сдвиг между моментом отпирания неуправляемого вентиля и переходом через ноль соответствующего фазного или линейного напряжения в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления?

11. Дайте определение угла управления.

12. При каком угле управления выходное напряжение равно нулю в двухфазной, трехфазной и шестифазной схеме выпрямления с активной нагрузкой?

13. При каком угле управления выходное напряжение равно нулю в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления, работающих на источник тока?

14. При каких углах управления в выходном напряжении двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления с активной нагрузкой появляются нулевые участки?

15. Каков допустимый диапазон изменения угла управления в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления с активной нагрузкой?

16. Какой математический аппарат использовался для определения среднего значения выходного напряжения выпрямителя?

17. Какая зависимость называется регулировочной характеристикой управляемого выпрямителя?

18. При каких углах управления в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления и активной нагрузке выпрямителя выходной ток становится прерывистым?

19. При каких углах управления в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления и активной нагрузке выпрямителя выходное напряжение становится нулевым?

20. Каковы основная особенность и условия возникновения инверторного режима работы выпрямителя?

21. Нагрузка выпрямителя чисто активная. Можно ли включением индуктивности в цепь постоянного тока увеличить ток нагрузки?

22. Что называется процессом коммутации? При каких условиях она возникает?

23. Дайте определение угла коммутации?

24. Каков допустимый диапазон изменения угла управления в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления, работающих на источник тока? Как на допустимый угол управления влияет угол коммутации?

25. Каков порядок работы вентилей в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления при чисто активной нагрузке и различных углах управления?

26. Каков порядок работы вентилей в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления при активно-индуктивной нагрузке и различных углах управления?

27. Каков порядок работы вентилей в двухфазной, трехфазной и шестифазной схемах выпрямления, работающих на источник тока, при различных углах управления?

28. Какова форма выходного напряжения управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при чисто активной нагрузке и различных углах управления?

29. Какова форма выходного тока управляемой двухфазной, трехфазной и шестифазной схемы выпрямления при чисто активной нагрузке и различных углах управления?

30. Какова форма выходного напряжения управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при активно-индуктивной нагрузке и различных углах управления?

31. Какова форма выходного тока управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при активно-индуктивной нагрузке и различных углах управления?

32. Какова форма входного тока управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при активно-индуктивной нагрузке и различных углах управления?

33. Какова форма входного тока управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при чисто активной нагрузке и различных углах управления?

34. Какова форма тока вентиля управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при активно-индуктивной нагрузке и различных углах управления?

35. Какова форма тока вентиля управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при чисто активной нагрузке и различных углах управления?

36. Чем определяется момент выключения тиристоров при активно-индуктивной нагрузке?

    37. Какие участки в интервале повторяемости при активно-индуктивной нагрузке могут отсутствовать и при каких условиях?

    38. Какие математические методы можно использовать для анализа работы выпрямителя в режиме непрерывных и прерывистых токов при различных видах нагрузки?

    39. Какова форма выходного напряжения управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления, работающих на источник тока, при различных углах управления?

    40. Какова форма входного тока управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления, работающих на источник тока, при различных углах управления?

    41. Какова форма тока вентиля управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления, работающих на источник тока, при различных углах управления?

    42. Какие факторы влияют на длительность процесса коммутации?

    43. Какие факторы влияют на потери среднего выходного напряжения выпрямителя из-за наличия процесса коммутации?

    44. Как изменится форма выходного напряжения управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при наличии процесса коммутации и различных углах управления?

    45. Как изменится форма входного фазного и линейного напряжения управляемых двухфазной, трехфазной и шестифазной схем выпрямления при наличии процесса коммутации и различных углах управления?

    46. Какова форма выходного напряжения двухфазной схемы выпрямления с активно-емкостной нагрузкой?

    47. Какова форма входного тока двухфазной схемы выпрямления с активно-емкостной нагрузкой?

    48. Какова форма тока вентиля двухфазной схемы выпрямления с активно-емкостной нагрузкой?

    49. Какое влияние на форму выходного напряжения двухфазной схемы выпрямления с активно-емкостной нагрузкой оказывает значение емкости конденсатора фильтра?

    50. Какое влияние на форму выходного напряжения двухфазной схемы выпрямления с активно-емкостной нагрузкой оказывает значение фазного сопротивления?

Лабораторная работа № 2

НЕРЕВЕРСИВНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР