2. Расчет и построение характеристик выпрямителя

2.1) Внешние характеристики выпрямителя.

Построим две характеристики: при α = α_р и α = 1,4α_р ( = 0,733 рад). Выражение (7) представляет собой уравнение прямой линии, поэтому для построения каждой характеристики достаточно рассчитать две точки: U_d при I_d = 0 и U_d при I_d = I_dн.

а) = 0,733 рад

При I_d = 0 ;

.

При I_d = I_dн ;

.

б) = 1,0262 рад

При I_d = 0 ;

.

При I_d = I_dн ;

.

8

Рис. 3. Внешние характеристики выпрямителя

9

2.2) Регулировочные характеристики выпрямителя.

Эти характеристики представляют собой зависимость выпрямленного напряжения от угла управления α при постоянном значении тока нагрузки. Рассчитываем и строим характеристики при I_d = 0 и I_d = I_dн. Результаты расчета сведем в таблицу 1.

При I_d = 0

0,733 рад ;

.

1,466 рад ;

.

2,199 рад ;

.

2,932 рад ;

.

3,665 рад ;

.

При I_d = I_dн

0,733 рад ;

.

1,466 рад ;

.

2,199 рад ;

.

2,932 рад ;

.

3,665 рад ;

.

Таблица 1

Расчет регулировочных характеристик

, рад	0,733	1,466	2,199	2,932	3,665
Ud при Id = 0, В	919	582	217	11	71
Ud при Id = Idн, В	866	530	165	-41	18

10

Рис. 4. Регулировочная характеристики выпрямителя

11

2.3) Зависимости угла коммутации тиристоров γ₁ и угла сдвига фаз φ от α при I_d = I_dн.

Расчеты ведутся для значений α, приведенных в табл. 1.

Из выражения (5) получаем

.

При I_d = I_dн

0,733 рад ;

1,466 рад ;

2,199 рад ;

2,932 рад ;

3,665 рад .

Из выражения (12) имеем

.

где значения для α рассчитаны выше, а по расчетам (4) 0,45 рад.

0,733 рад ;

1,466 рад ;

2,199 рад ;

2,932 рад ;

3,665 рад .

Результаты расчета сведем в таблицу 2.

Таблица 2

, рад	0,733	1,466	2,199	2,932	3,665
, рад	0,138	0,099	0,129	0,21	-0,788
, рад	0,514	0,87	1,244	1,631	1,748

12

Рис. 5. Зависимость угла коммутации тиристоров γ₁ от угла управления α

13

Рис. 6. Зависимость угла сдвига фаз φ от угла управления α

14

Из графиков (рис. 5,6) определим величины γ₁ и φ при угле управления α, равном заданному расчетному значению = 0,733 рад.

γ₁ ( ) = 0,138 рад;

φ ( ) = 0,514 рад.

2.4) Зависимость коэффициента мощности χ от угла управления при I_d = I_dн.

Расчет и построение производим для значений α, приведенных в табл. 1. Значения угла сдвига фаз φ берем из расчетов выше (табл. 2) для соответствующих значений α.

Из выражения (14) имеем

0,733 рад ;

1,466 рад ;

2,199 рад ;

2,932 рад ;

3,665 рад .

Результаты расчета сведем в таблицу 3.

Таблица 3

, рад	0,524	1,047	1,57	2,093	2,627
χ	0,83	0,78	0,24	-0,22	0,1

15

Рис. 7. Зависимость коэффициента мощности χ от угла управления α

16