Неуправляемого выпрямителя

Учет коммутации вентилей в схеме трехфазного мостового

При рассмотрении трехфазной мостовой схемы исходим из равенства нулю индуктивностей рассеяния обмоток трансформатора и индуктивностей питающей сети. По указанной причине все приведенные соотношения следует считать действительными лишь при первом приближении, а найденное значение напряжения равное 2,34U₂ – равным напряжениюU_do в режиме холостого хода.

В виду наличия указанных индуктивностей, которые учитываются приведенные к вторичной обмотке трансформатора «анодными» реактивными сопротивлениями, каждый переход тока с одного вентиля на другой в пределах анодной или катодной групп происходит в течение интервала коммутации γ. Коммутация начинается в точках естественного отпирания вентилей.

На этапе коммутации открыты три вентиля, два из которых анодной или катодной группе участвуют в коммутации. В течение интервала γ ток вентиля, заканчивающего работу, спадает до нуля, а ток вентиля, вступающего в работу, нарастает до значения i_d = Id.

На этапе коммутации вентилей 1, 3 потенциал шины нагрузки φ_d(-) определяется напряжением u_c за счет проводимости вентиля 2. Потенциал шины нагрузки φ_d (+) формируется с участием напряжений u_a, u_b в короткозамкнутом контуре, содержащем открытые вентили 1 и 3. Поскольку напряжения u_a, u_b имеют одинаковую полярность, но u_a < u_b, для потенциала φ_d (+) можно записать

или

Иными, словами в процессе коммутации двух вентилей потенциал соответствующей шины нагрузки изменяется по полусумме напряжений двух фаз, участвующих в коммутации. Это вызывает уменьшение выпрямленного напряжения на этапе коммутации, что сказывается на среднем значении выходного напряжения.

U_d = U_d0 - ΔU_dγ,

где ΔU_dγ - среднее значение коммутационного снижения напряжения.

Мгновенное значение коммутационного снижения напряжения составляет

Разность в числителе полученного выражения, есть линейное напряжение

Величину ΔU_dγ, находим усреднением коммутационных площадок напряжения за интервал π/3.

Задача теперь заключается в отыскании тригонометрической функции, стоящей в скобках в правой части предыдущего выражения. Ее находят из выражения для тока короткозамкнутого контура i_k.

Этот ток может быть определен, как и для однофазной схемы с нулевым выводом, в виде суммы свободной и принужденной составляющих. Получающиеся соотношения подобны соотношениям, полученным для однофазной схемы неуправляемого выпрямителя с нулевым выводом. С учетом того, что ток i_k здесь создается под действием линейного напряжения, равного , ему будет соответствовать выражение

Рис.7.13.

Ток i_k определяет анодный ток вступающего в работу вентиля 3, а ток завершающего работу вентиля 1 характеризуется разностью I_d - i_k. При i_a3= i_k= I_d коммутация заканчивается. В результате из выражения для тока имеем

при этом выражение для внешней характеристики будет

Как видно по полученному выражению внешняя характеристика будет, как и для однофазной схемы иметь вид наклонной прямой. Уменьшение напряжения на нагрузке с увеличением ее тока, связано с повышением коммутационных падений напряжения ввиду роста угла коммутации.