Исследование внешних характеристик выпрямительного агрегата и исследование коммутации

Одной из важнейших характеристик, определяющих работу выпрямителя, является его внешняя характеристика, которая представляет собой зависимость среднего выпрямленного напряжения от среднего выпрямленного тока .

С увеличением тока нагрузки выпрямленное напряжение уменьшается. Потери в преобразователе можно условно разделить на следующие основные составляющие:

• · потеря напряжения на коммутации
• · потеря напряжения на активных сопротивлениях (в обмотках трансформатора)
• · потеря напряжения на силовых полупроводниковых приборах

Потеря напряжения на коммутацию:

^В

Потеря напряжения на активных сопротивлениях:

где: -угол коммутации выпрямителя;

^В

Потеря напряжения на силовых полупроводниковых приборах:

где: — число плеч, одновременно проводящих ток;

— число последовательных СПП в одном плече;

^В

Уравнение внешней характеристики имеет вид:

^В

графическое изображение представлено на рис. 5.

Рис. 5.

Ом Наличие индуктивных сопротивлений на стороне переменного тока преобразователя приводит к появлению интервала коммутации, который называется углом коммутации и измеряется в электрических градусах.

С учетом принятых в курсе преобразовательной техники допущений (симметричные синусоидальные питающие напряжения; полностью сглаженный ток на стороне выпрямленного напряжения; расчеты выполняются при нагрузке не выше нормальной) угол коммутации определяется по выражению:

Далее исследуется форма тока на коммутационном интервале. Ток коммутации определятся по формуле:

(38).

Ток плеча, входящего в работу, изменяется по закону тока коммутации и при достигается в амплитуде значения .

Ток плеча, выходящего из работы i_{n (вых)}, изменяется как и при становится равным нулю. Производится расчет токов плеч при изменении от 0 до .

Графические результаты расчетов представлены на Рис. 6.

Рис. 6 Зависимость токов плеч от

Если известна мощность на стороне выпрямленного тока, то для определения полной мощности преобразователя необходимо знать коэффициент мощности:

где: -коэффициент фазового сдвига основной гармонической тока питающей сети;

— коэффициент искажения формы тока первичной сети;

.

— эффективное значение высших гармонических составляющих тока питающей сети;

Полученный график зависимостей представлен на Рис. 7.

Рис. 7 Зависимость коэффициента мощности от тока