Аномальные режимы работы выпрямителей

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

При неправильном подключении диода (рисунок 1.3) в схеме выпрямителя возникает короткозамкнутый контур, что приводит к выгоранию группы, где установлен обращенный диод.

Рисунок 1.3 - Схема замещения.

где R2, R4 - динамические сопротивления диодов,

При сгорании предохранителя, установленного в цепи диода, происходит пропадание одной из полуволн фазного напряжения, что приводит к снижению уровня средневыпрямленного напряжения и появлению низкочастотной пульсации.

Рассмотрим на примере предохранителя F3 (рисунок 1.4). При сгорании данного предохранителя не обеспечивается прохождение отрицательной полуволны напряжения фазы " b ".

Рисунок 1.4 - График выходного напряжения при сгорании предохранителя.

На интервале [t₁; t₃] наиболее высокий потенциал имеет фаза " a" по сравнению с другими фазами, низкий - у фазы " c", т.к. фаза " b" отсутствует. В момент времени t₂ не будет происходить перекоммутация. Поэтому второй и пятый вентили работают два такта.

В момент t₇ происходит перекоммутация двух вентилей т.к. отрицательная полуволна фазы " b" отсутствует, а фазы " a" и " c" в точки пересечения изменяют свой знак.

При сгорании предохранителя, установленного во вторичной цепи трансформатора в одной из фаз (рисунок 1.5) (смотрите выше приведенный рисунок для F_b) происходит обрыв этой фазы, что приводит к уменьшению уровня средневыпрямленного напряжения и появлению низкочастотной пульсации, равной 2f_сети. Форма выпрямленного напряжения идентична форме на выходе однофазного мостового выпрямителя с той разницей, что вместо фазного напряжения на вход подается линейное напряжения двух фаз.

Рисунок 1.5 - График выходного напряжения при сгорании двух предохранителей.

В моменты времени t₂ и t₃ нет коммутации из-за препятствия прохождения фазы " b". В моменты времени t₁ и t₄происходит перекоммутация двух вентилей. На интервале [t₁; t₄] наибольший потенциал имеет фаза " a" , поэтому положительный потенциал прикладывается к диоду VD2 и через него протекает ток, а наибольший отрицательный потенциал фазы " c" прикладывается к катоду VD5.

При перекосе фазных напряжений происходит снижение уровня выпрямленного напряжения и появление низкочастотной пульсации. Диаграммы аналогичны пропаданию фазы.

Внешняя характеристика выпрямителя

Внешняя характеристика выпрямителя - зависимость средневыпрямленного напряжения от изменения тока нагрузки. Схема замещения выпрямителя в цепи постоянного тока имеет вид (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - Схема замещения выпрямителя в цепи постоянного тока

Напряжение выпрямителя определяется выражением

где ;

U_0хх - максимальный уровень напряжения на " холостом ходу" неуправляемого выпрямителя без учета противоЭДС (U_пор ), т.е.,

N_д - число одновременно коммутируемых элементов (в однополупериодной схеме N_д =1, в двухполупериодной N_д =2);

R_кз - потери в обмотке трансформатора, определяемые из опыта " короткого замыкания";

R_д - динамическое сопротивление диода;

R_фp - активные потери в дросселе сглаживающего фильтра.

Уравнение для определения среднего напряжения на выходе нагруженного выпрямителя (рисунок1.7)

где .

Рисунок 1.7 - Внешняя характеристика выпрямителя.

Напряжение в точке " а" характеристики определяется из выражения , где

N_с - нестабильность входного напряжения (относительные единицы),

U_2ном - номинальное значение напряжения во вторичной цепи трансформатора.

Напряжение в точке " б" характеристики равно

Под семейством внешних характеристик понимается построение U₀=f(I₀ ) с учетом отклонения напряжения сети и в диапазоне тока (I_0max…I_0min ). При построении регулировочной характеристики в управляемом выпрямителе учитываются значения напряжения в точках " а" и " б" и диапазон отклонения напряжения от номинального (N_c ).

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒