Схема выпрямителя при резистивно-емкостной нагрузке

В мощных выпрямителях такую нагрузку никогда не используют, так как повышается требование к вентилям, большая габаритная мощность.

-ограничение тока заряда (обеспечивает конденсатор).

В мощных выпрямителях необходимо ставить ограничители r, следовательно, используют CR - схемы.

Мостовая двухполупериодная схема выпрямления

 

 

 - ток вентиля.

``

Преимущества схемы:

§ лучшее использование трансформатора;

§ меньше обратное  напряжения на вентилях.

Недостатки:

§ в 2 раза больше количество диодов;

§ потери на вентилях в 2 раза больше.

При LR-нагрузке:

 

 

 

 

Многофазные схемы выпрямления

ОдноТАКТная трехфазная схема выпрямления

Трехфазная однополупериодная схема выпрямления

Первичная и вторичная обмотки трансформатора соединены звездой. Первичная обмотка может соединяться и треугольником, а вторичная только звездой.

Первичная и вторичная обмотки каждой фазы мотаются на одном стержне.

Трехфазный выпрямитель работает на L-нагрузку, так как это обеспечивает минимальные требования к габаритной мощности трансформатора и наименьшие требованиям к вентилям.

 

При чисто активной нагрузке

 

Схема используется при небольших выходных мощностях:

§ - наличие подмагничивания   

Явление перекрытия фаз

Рисунок 3.16

 

Можно убедиться, что в интервале времени  ток в нагрузку поставляется заканчивающей работу фазой А и начинающей работу фазой В. В силу симметрии схемы тот же процесс повторяется и на границе окончания работы фазы В и начала работы фазы С:

Рисунок 3.17

 

Обращаясь к эквивалентной схеме, напряжение на нагрузке как функцию времени можно найти как полусумму следующих электрических взаимодействий:

 

+                                          (3.43)

                                 (3.44)

в т.  выполняется равенство:

                            (3.45)

откуда следует:

 

                                                               (3.46)

В конечном счете угол перекрытия фаз  определяется формулой:

                                                        (3.47)

Суммируя проведенные рассуждения с учетом неизменности токов в нагрузке можно придти к выводу, что в рассмотренном случае в интервале перекрытия фаз  ток в нагрузке изменяется по косинусоидальному закону. В фазе, закончив работу, - линейно спадает, а в фазе, начинающей работу, - линейно возрастает.

Рисунок 3.18

 

Можно показать что в случае комплексного сопротивления фазы т.е. при наличии индуктивности рассеяния трансформатора имеет место одновременная работа смежных фаз в некотором интервале перекрытия. Причем форма токов в фазах и напряжение на выходе видоизменяются, см рисунок 3.19

Рисунок 3.19

 

Из рассмотрения временных диаграмм для напряжения на выходе выпрямителя видно, что явление перекрытия фаз имеет в целом негативный характер:

- увеличивается среднее значение выходного сопротивления;

- раздробляется пульсация;

- увеличивается коэффициент пульсации;

- работающие одновременно фазы рассеивают мощность на своих активных сопротивлениях (внутри), что приводит к уменьшению напряжения на нагрузке

U_o= U_oхх- I_о (r_ф+ mх_S /2 π)

 

2. Двухтактная трехфазная схема выпрямления (схема Ларионова)

В фазе а протекает положительный ток в момент времени, когда напряжение на фазе а превышает U на других фазах; отрицательный ток протекает, когда напряжение меньше, чем в остальных фазах. Аналогично и для других фаз.

:

:

:

Параметры:

Недостаток:

§ большое число вентилей, следовательно, больше потери на вентилях.