Типы нагрузок выпрямителей и выпрямительных блоков

1 2

Однофазные мостовые схемы выпрямления.

Управляемые выпрямители.

Каскадные схемы выпрямления.

Основные расчетные соотношения трехфазных схем выпрямления.

Основные параметры и расчетные коэффициенты выпрямителя.

Выпрямители с удвоением и умножением напряжения.

Типы нагрузок выпрямителей и выпрямительных блоков.

Лекция 7. Выпрямители

Следует различать понятие нагрузки выпрямителя и нагрузки блока выпрямления. Так, аппаратура, питаемая от выпрямительного устройства, является эквивалентом резистивной нагрузки, однако с учетом сглаживающего фильтра нагрузка для БВ комбинированная. На рис. 1 показаны возможные варианты нагрузок БВ.

Рис. 1. Типы нагрузок выпрямительного блока: а) - структурная схема; б), в) - индуктивно-емкостная и активно-емкостная нагрузка; г) – нагрузка с противо ЭДС.

В зависимости от элемента фильтра принято подчеркивать характер нагрузки: с индуктивной реакцией (рис. 1.б), с емкостной реакций (рис. 1.в) и с противо ЭДС (рис. 1.г).

Тип нагрузки влияет на характер протекания электромагнитных процессов и условия передачи энергии через блок полупроводниковых проборов.

Покажем это на примере нагрузки с источником противо ЭДС (рис. 2).

Рис. 2. Работа трехфазного выпрямителя на нагрузку с противо ЭДС:

а) – схема; б) – график

Этот случай возможен при включении параллельно нагрузке резервной (буферной) аккумуляторной батареи (АБ). Пока напряжение батареи превышает напряжение выпрямительного блока u_d (рис. 2.б интервалы времени 2-3, 4-5), диоды блока закрыты обратными напряжениями . На этих интервалах батарея поддерживает ток нагрузки (i_p - ток разряда батареи). На интервалах времени 1-2, 3-4, 5-6 выпрямитель заряжает батарею током i₃(t).

Из-за малости значений внутреннего сопротивления выпрямителя (R_в) и сопротивления батареи (R_б) величина I₃_m может достигать больших значений и поэтому требует специальных мер для его ограничения. Ограничителем может служить индуктивный реактор, включенный между выпрямительным блоком и батарей.

Включение в цель нагрузки индуктивности L_d позволяет уменьшить пульсации тока. В многопульсном выпрямителе кривые тока нагрузки i_d и тока диодов (i_vd) зависят от постоянной времени нагрузки , где - постоянная времени (). При пульсации тока i_d незначительны, а токи диодов имеют форму, близкую к прямоугольной (отмечены штриховкой). При нагрузка является активной и форма тока повторяет форму напряжения на выходе диодного блока (рис. 3).