weldit.ru — сайт о сварке

ОГЛАВЛЕНИЕ

3. Работа трехфазного выпрямителя

Предыдущая страница

Рассмотрим режим IIа. Условие окончания первого интервала (t1t2 на рис. 14Посмотреть рисунок) коммутации — трехвентильного на вторичной и двухвентильного на первичной стороне: i2b=0. Следовательно,

Отсюда определяем t2—-момент окончания первого интервала коммутации. Начинается второй интервал коммутации (t2t3) —двухвентильный на вторичной и первичной стороне, который характеризуется равновесием м. д. с. обмоток на каждом стержне магнитопровода (i1c=i2c/k, i1a=i2a/k). На рис. 16Посмотреть рисунок приведены токи в схеме для второго интервала коммутации режима На. Начальные значения фазных токов этого интервала равны конечным значениям токов первого интервала коммутации.

Рисунок 16
Рисунок 16

Фазные токи во втором интервале коммутации:

Из уравнений Кирхгофа для контуров тока на вторичной стороне определяем приращения фазных токов и выпрямленное напряжение.

Приращение фазного тока

Используя начальные значения токов, находим фазные токи в интервале. Условие окончания второго интервала коммутации (t2t3), дающее уравнение для определения t3, представляет собой i=0. Выпрямленное напряжение в интервале

После окончания интервала (t2t3) начинается одновентильный интервал на вторичной и первичной стороне (t3t4), который заканчивается в момент i4 прохождения линейного напряжения uAB через нуль (ωt4=2π/3). Выпрямленное напряжение в интервале

Таким образом, период выпрямленного напряжения в режиме IIа состоит из четырех интервалов: гашения-шунтирования тока (0t1), первого интервала коммутации (t1t2), второго интервала коммутации (t2t3), одновентильного интервала на вторичной и первичной стороне (t3t4). Имеем два тригонометрических уравнения, описывающие режим IIа, составленные по условиям окончания первого и второго интервалов коммутации. В эти уравнения входят три неизвестных: выпрямленный ток Id, t2, t3. Третье уравнение получаем из определения постоянной составляющей выпрямленного напряжения Ud = IdRd:

Интегрирование за период Т выпрямленного напряжения проводим по всем интервалам. Так как Ud — функция пределов интегрирования, то получаем третье уравнение относительно Id, t2, t3. Система уравнений в относительных единицах, описывающая режим IIа:


Относительный параметр xф/Rd — независимый. Все остальные параметры — функции отношения x2s0/xs. Таким образом,

Решение системы уравнений относительно постоянной составляющей выпрямленного напряжения даст семейство регулировочных характеристик в режиме На для различных значений относительного параметра xф/Rd, изменения которого соответствуют изменению сопротивления нагрузки выпрямителя. Изменение относительного падения напряжения на неуправляемых вентилях ΔU2/U20 соответствует изменению вторичного напряжения трансформатора при ступенчатом его регулировании изменением коэффициента трансформации.

Момент окончания первого интервала коммутации t2 определяется достаточно просто из первого уравнения системы. Решение системы уравнений относительно момента t3 и постоянной составляющей выпрямленного напряжения громоздко и сложно Необходимо использовать ЭЦВМ.

Угол αk, разделяющий режимы IIа и IIб, определяем следующим образом. В режиме IIа при увеличении α увеличивается длительность первого интервала коммутации, т. е. длительность спада тока i2b, и в этом интервале быстрее падает ток i1c, т. е. сближаются моменты прекращения токов i2b и i1c. Следовательно, при α=αk одновременно прекращаются токи i2b и i1c. При этом коммутация состоит из одного интервала (t1t2) — трехвентильного на вторичной и двухвентильного на первичной стороне, по окончании которого в момент t2 наступает одновентильный интервал на вторичной и первичной стороне. Полагая в интервале t1t2 равенства t2b=0 и t1c=0 при t=i2, получаем систему двух уравнений относительно t2, Id и αk.

Определяем далее выпрямленный ток как Id=Ud/Rd, где Ud — постоянная составляющая выпрямленного напряжения при α=αk, т. е. в граничном режиме, при котором период выпрямленного напряжения состоит из трех интервалов: гашения — шунтирования тока (0t1) интервала коммутации (t1t2) — трехвентильного на вторичной и двухвентильного на первичной стороне, одновентильного интервала на вторичной и первичной стороне (t2t3) (причем ωt3=2π/3). В результате получаем систему двух тригонометрических уравнений с двумя неизвестными αk и t2:

Из характера первого уравнения системы следует, что угол αk. ограничен по значению, так как sin(ωt2+π/6)<l. Следовательно, ωt2max<π/3.

Решить эту систему в общем виде относительно αk невозможно. Необходимо использовать ЭЦВМ. В результате решения получим:

Выше было приведено уравнение для определения αгр, разделяющего режимы II (точнее, IIб) и III, из которого следует, что

Так как, то, следовательно, как и αk

Следующая страница - Режим IIб