weldit.ru — сайт о сварке

ОГЛАВЛЕНИЕ

Шестифазные выпрямители

Предыдущая часть - Трехфазный нулевой выпрямитель

Рисунок 3
Рисунок 3

В наиболее мощных машинах целесообразно применять шестифазные выпрямители, энергетически более эффективные, чем трехфазные. Оптимальными для условий низких напряжений и больших токов являются выпрямители, соединенные на вторичной стороне по схеме «две трехфазные обратные звезды» и работающие в двойном трехфазном режиме [10]. Различные варианты схем включения управляемых вентилей на первичной стороне трехфазного трансформатора и его первичных обмоток приведены на рис. 3Посмотреть рисунок для шестифазного выпрямителя, включенного на вторичной стороне по схеме рис. 3Посмотреть рисунок,ж.

Диаграммы токов и напряжений выпрямителя, первичные обмотки трансформатора которого соединены треугольником, а управляемые вентили включены в линейные провода (рис. 3Посмотреть рисунок,а), приведены на рис. 4Посмотреть рисунок. На оси 1 даны линейные напряжения сети и выпрямленное напряжение, на осях 2, 3— токи вторичных обмоток трансформатора и неуправляемых вентилей 1—6. На оси 4 показаны токи первичных обмоток трансформатора, на осях 5—7 — линейные токи и токи управляемых вентилей 1'—6'. Во внеком-мутационные интервалы на вторичной стороне ток проводят два неуправляемых вентиля — один из нечетной и один из четной звезды. На первичной стороне ток проводят одновременно три управляемых вентиля из разных групп. Каждый вентиль проводит за период ток в интервале 180°.

Амплитуда тока вентиля составляет Im=Id/kΔ, где Id— выпрямленный ток; kΔ — коэффициент трансформации при соединении первичной обмотки треугольником. Средний ток вентиля

Iср = Id/(3kΔ).

Коммутация фазных токов на вторичной стороне происходит внутри каждой звезды через 120°. Каждая коммутация происходит с момента равенства мгновенных значений линейных напряжений сети, трансформируемых во вторичные фазные обмотки. В интервале коммутации ток проводят одновременно два коммутирующих вентиля одной звезды и один вентиль — другой. Мгновенное значение выпрямленного напряжения представляет собой полусумму напряжений двух звезд, которые сдвинуты относительно друг друга на 180° [16]. Без учета коммутации

где U20 — действующее значение вторичного фазного напряжения трансформатора при холостом ходе. Кривая выпрямленного напряжения имеет шестикратную (периодичность с амплитудой Среднее значение выпрямленного напряжения

где Uл — действующее значение линейного напряжения.

Во время коммутации мгновенное значение выпрямленного напряжения соответствующей звезды равно полусумме напряжений коммутируемых фаз. Среднее значение выпрямленного напряжения за счет потерь на коммутацию уменьшается на величину [10]

где xф — индуктивное сопротивление фазной цепи выпрямителя.

Коммутация тока на первичной стороне происходит через каждые 60° в вентилях, встречно-параллельно включенных в один линейный провод сети, и в четных и нечетных вентилях, включенных в два других провода, т. е. в коммутации участвуют четыре вентиля. В вентилях, включенных встречно-параллельно в один провод, ток изменяется от половины максимального значения до нуля в одном вентиле и затем от нуля до половины максимального значения— в другом. В двух других вентилях ток изменяется от половины максимального значения до полного и от полного значения до половины. При этом решающую роль играет коммутация во встречно-параллельных вентилях, так как вступающий в работу вентиль не может включиться до тех пор, пока не выключится шунтирующий его параллельно включенный вентиль.

Рисунок 4

Диаграммы токов и напряжений выпрямителя, первичные обмотки трансформатора которого соединены треугольником, а управляемые вентили — последовательно с фазными обмотками (рис. 3Посмотреть рисунок, рис. 6Посмотреть рисунок), аналогичны диаграммам на рис. 4Посмотреть рисунок. Исключение составляют токи управляемых вентилей, которые являются частью фазных токов, представленных на оси 4. Во внекоммутаци-онные интервалы ток проходит по двум управляемым вентилям. Каждый вентиль проводит ток в интервале 120° без учета угла коммутации.

Амплитуда тока вентиля Im = Id/(2kΔ). Средний ток вентиля Iср=Id/6(7kΔ). Коммутация тока на первичной стороне происходит в двух вентилях четной или нечетной группы поочередно. Два работающих управляемых вентиля во внекоммутационный интервал подводят к двум первичным фазным обмоткам трансформатора соответствующие линейные напряжения сети, которые трансформируются во вторичные обмотки. В обмотках третьей, не работающей в данное время, фазы наводится э. д. с, равная сумме напряжений двух работающих фаз.

Продолжение - Cимметричная трехфазная система