1. Comutarea circuitelor monofazate
În circuitele reale datorită prezenței în circuitul de intrare AC impedanțe inductive, în special inductanțe ale înfășurărilor transformatorului de potrivire sau de intrare a reactorului, procesul de comutare are o durată specifică, și anume trecerea curentului de la o supapă la altul nu are loc instantaneu, dar cu un anumit timp de circuit de comutare constantă.
Fig.1. Procesele de comutare: un circuit; b # 150; forme de undă
În plus față de rezistența inductivă, rezistența de intrare a înfășurărilor transformatorului afectează procesele de comutare, dar efectul său în modurile normale este mult mai mic. Prin urmare, luați în considerare procesele de comutare ținând cont doar de rezistențele inductive de intrare (), presupunând că curentul rectificat este perfect netezit ().
Luând în considerare aceeași natură a proceselor de comutare în diferite circuite de poartă, vom vorbi despre cea mai simplă schemă de rectificare # 150; o singură fază de undă completă (figura 1, a).
Rezistențele inductive ale înfășurărilor transformatorului de putere sunt luate în considerare prin introducerea în scheme a inductanțelor; și # 150; valorile EMF instantanee ale înfășurărilor secundare.
Să presupunem că există o supapă în starea de conducere. În acest moment, pe supapă se aplică un impuls de poartă.
Deoarece potențialul anodului supapei în acest moment este pozitiv față de catod, ventilul este pornit (fig.1, b).
Din momentul în care ambele valve sunt pornite, iar jumătățile secundare ale transformatorului sunt închise prin supape și în scurt timp. Sub influența înfășurărilor secundare EMF și în circuitul scurtcircuit (circuit de comutare), apare un curent de scurtcircuit care este un curent de comutare.
Acest curent poate fi oricând, începând cu. definesc ca suma a două componente: stabile și libere, calculate prin următoarele relații:
unde # 150; valoarea efectivă a tensiunii de înfășurare secundară a transformatorului; ; unghiul de control.
Curentul de scurtcircuit rezultat poate fi scris ca
Având în vedere că curentul rectificat rămâne neschimbat în timpul perioadei de comutare, se poate scrie pentru nodul 0 sau următoarea ecuație de curenți:
unde # 150; valoarea medie a curentului rectificat sau a sarcinii de sarcină. Ultima ecuație este valabilă pentru orice moment de timp. În timp ce curentul poartă doar supapa, ajungem
În intervalul procesului de comutare () curentul curge lin, dar scade. Când curentul este egal și curentul scade la zero, supapa se va opri și curentul de sarcină va curge numai prin supapă.
Durata intervalului de comutare este de obicei caracterizată de unghiul de comutare, care poate fi determinat pentru circuitul considerat din următoarea ecuație:
Observația 1. Durata fluxului de curent în supape, comparativ cu circuitul idealizat, crește în unghi și devine egală cu.
Observația 2. Procesul de comutare are un efect direct asupra tensiunii rectificate, deoarece la intervalele de comutație valoarea instantanee a tensiunii rectificate în circuitul analizat este redusă la zero. Ca rezultat, valoarea medie a tensiunii rectificate scade cu.
Deseori există o expresie care nu este întotdeauna justificată, deoarece există încă un coeficient al circuitului.
3. Caracteristicile externe ale redresoarelor
Caracteristica externă a redresorului este dependența tensiunii rectificate de valoarea medie a curentului de sarcină, adică .
Caracteristica externă este determinată de rezistența internă a redresorului, ceea ce duce la o scădere a tensiunii rectificate cu sarcină crescătoare. Căderea de tensiune este cauzată de rezistența activă a circuitului redresorului, de căderea de tensiune în supape și de rezistența inductivă, care se manifestă în timpul proceselor de comutare.
În consecință, caracteristica externă a redresorului (for) poate fi scrisă sub forma următoarei ecuații:
unde se găsește prin expresiile (7-9);
; ; ; # 150; scădere de tensiune pe supape (0,5,2). - în regimul curentului continuu; - din caracteristica de ajustare pentru fiecare caz particular; - când redresorul funcționează pe armătura motorului DC [1].
4. Lucrările redresoarelor pe contra-emf
Luați în considerare efectul spate CEM asupra proceselor electromagnetice în circuitul de exemplu redresor monofazat skhmy un punct de mijloc, în circuitul de curent continuu, care este inclus cu forța electromotoare a bateriei E0 și rezistența internă Rd (Fig.5 a).
Figura 5. Redresor cu anti-EMF: a # 150; circuit, b # 150; tensiune și curent
Să presupunem că cheia este închisă, adică fără inductanță. În acest caz, curentul de sarcină începe să curgă atunci când valoarea instantanee a tensiunii redresate depășește tensiunea (5b), deoarece numai în aceste condiții, un ventil de circuit este aplicată o tensiune directă, iar ei vor efectua curent.
Id-ul curent. curentul care curge în acest caz în circuitul de sarcină poate fi exprimat prin următoarea formulă, presupunând că maximul tensiunii rectificate ca punct de referință:
Este evident că intervalul de conductivitate al supapelor va depinde de raportul dintre amplitudinea de tensiune a înfășurării secundare a transformatorului și contra-emf. Apoi, intervalul de conductivitate al supapelor poate fi scris în formă
Dat fiind faptul că numărătoarea este de la maximul tensiunii rectificate, putem scrie
unde # 150; amplitudinea tensiunii de fază a înfășurării secundare a transformatorului.
Dacă inductanța este inclusă în circuitul DC (cheia este deschisă), atunci cursa curentului rectificat scade și devine zero când este aplicată. În acest caz, putem scrie
unde # 150; valoarea medie a tensiunii rectificate de la caracteristica de control.
Un exemplu. Se calculează intervalul de conductivitate și valoarea medie a curentului de poartă al redresorului necontrolat, realizat cu un circuit monofazat cu un punct intermediar și care funcționează pe contra-emf.
Datele inițiale sunt următoarele:
tensiunea efectivă a semifabricatului secundar al transformatorului;
anti-EMF în circuitul DC;
rezistența internă a sursei anti-EMF;
inductanța în circuitul DC Ld = 0.
Determinăm prin (11) unghiul de cutoff al supapelor:
Apoi, intervalul de conductivitate al porților
Valoarea medie a curentului rectificat
Valoarea medie a curentului supapei este
1. Ce parametri ai schemelor de rectificare sunt afectați de procesele de comutare?
2. Din ce parametri ai circuitelor de rectificare depinde scăderea de tensiune pe perioada de comutare?
3. Ce înseamnă o caracteristică externă și ce parametri ai schemei afectează caracterul acesteia?
4. Cum influențează impedanța de sarcină parametrii convertorului?
5. În circuitul monofazat din figura 1, găsiți căderea de tensiune în perioada de comutare, dacă se știe că ,,,.
6. Într-o schemă de rectificare a punții monofazate, găsiți căderea de tensiune și unghiul de comutare, dacă se știe că ,,,,.
7. Găsiți tensiunea caracteristicilor externe ale redresorului de punte trifazat la ralanti și sub sarcină, dacă se știe că ,,,,.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: