Полупроводниковые выпрямители относятся к категории приёмников электрической энергии, потребляющих от сети несинусоидальный ток. При выпрямлении токи вторичной и первичной обмоток трансформатора, включённого по схеме «звезда-звезда», представляют собой импульсы длительностью 0Эл. Такие импульсы содержат гармоники основной частоты сети 50 Гц, а активная мощность, потребляемая выпрямителем из трёхфазной сети, будет определяться только током первой гармоники
, (5.11)
где U 1Ф – действующее значение фазного напряжения первичной обмотки;
– действующее значение тока первой гармоники в фазе первичной обмотки;
j - угол сдвига фаз между фазным напряжением первичной обмотки и током первой гармоники.
Коэффициент мощности выпрямителя определяется отношением активной мощности, потребляемой из трёхфазной сети, к полной мощности выпрямительного агрегата
. (5.12)
Коэффициент искажения формы тока n для режима холостого хода выпрямителя определяется отношением: , и может быть рассчитан по формуле
|
|
, (5.13)
где m – число пульсов выпрямленного напряжения. Зависимость коэффициента искажения формы тока от числа пульсов выпрямленного напряжения представлена в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Зависимость коэффициента искажения формы тока
от числа пульсов выпрямленного напряжения
Число пульсов выпрямленного напряжения | ||||
Коэффициент искажения формы тока n | 0,827 | 0,955 | 0,988 | 0,997 |
С учётом коммутации вентильных токов и угла управления тиристорами формула для определения коэффициента мощности выпрямителя примет вид
. (5.14)
Как следует из выражения (5.14), коэффициент мощности выпрямителя уменьшается с ростом тока нагрузки. В управляемом выпрямителе коэффициент мощности всегда будет ниже, чем в неуправляемом выпрямителе.