Реактивная мощность потребляемая выпрямителем. Факторы, определяющие ее величину. Способы повышения коэффициента мощности выпрямителя

Полная мощность, потребляемая из сети

Потребление выпрямителем из сети реактивной мощности, зависит от величины коэффициента мощности.

С ростом угла управления а увеличивается реактивная мощность Q, потребляемая выпрямителем из сети, а его коэффициент мощности X = vcos а. становится меньше, т. е. ухудшается. Поэтому на практике часто принимают меры по повышению коэффициента мощности управляемых выпрямителей:

1 установка источников реактивной мощности, например конденсаторов, на входе выпрямителя. Этот способ не экономичен, так как он связан с введением дополнительного дорогостоящего оборудования.

2 использование в выпрямителе трансформатора с отпайками на различные напряжения. В этом случае вместо увеличения угла управления а при регулировании выходного напряжения переключают тиристорную схему на отпайку обмотки трансформатора с более низким напряжением. Такое переключение вызывает изменение выпрямленного напряжения, эквивалентное увеличению угла а. Поскольку переключение с одного отвода на другой может осуществляться только дискретно, а не плавно, то данный способ обеспечивает только грубое регулирование выпрямленного напряжения. Кроме того, наличие переключающих устройств, обычно механического типа, снижает надежность и долговечность самого устройства.

3. Для повышения коэффициента мощности однофазных выпрямителей может быть успешно использована схема с нулевым диодом. Благодаря введению дополнительного диода коэффициент мощности выпрямителя улучшается.

4. использование схем с неполным числом тиристоров.

5. использование схем с искусственной комутацией

Искусственная коммутация позволяет значительно расширить область возможных режимов выпрямительных схем, обеспечивающую в общем случае возможность работы тиристорного преобразователя в четырех возможных квадрантах. Работа в таких режимах дает возможность регулировать потоки реактивной мощности между сетью и преобразователем.

 

 

9.Внешние характеристики трехфазного мостового и нулевого выпрямителей. Понятие о внутреннем эквивалентном сопротивлении выпрямителя.

Графически внешние характеристики выпрямителя при разных α представляют собой семейство прямых, параллельных друг другу.

С ростом тока нагрузки выпрямителя увеличивается длительность процесса коммутации, характеризуемая одновременной работой трех вентилей. Соответственно, меняется режим работы вентильного преобразователя. В частности, при достижении величины в схеме постоянно проводят ток три вентиля. При дальнейшем увеличении тока нагрузки в случае, если , угол коммутации не изменяется, поскольку в схеме не возникает условий для открытия четвертого вентиля. Внешняя характеристика выпрямителя в этом режиме описывается уравнением эллипса: . Режим работы , характеризуемый поочередной работой 3 и 4 вентилей, начинается с момента, когда . Зависимость величины выпрямленного напряжения от тока нагрузки в этом режиме вновь становится линейной, но более круто падающей, по сравнению с нормальным 2-3 вентильным режимом работы выпрямителя. Уравнение внешней характеристики для значения имеет вид: . Графические зависимости внешних характеристик (в относительных единицах) управляемого выпрямителя для различных углов управления α показаны на рис. При внешние характеристики включают все режимы работы выпрямителя: двух-трехвентильный (нормальный) – участок L – M, трех-трехвентильный – участок M – N, трех-четырехвентильный – участок N – K. При во внешних характеристиках исчезает эллиптический участок M – N. При внешняя характеристика описывается только одним уравнением, соответствующим первому линейному участку.

Уравнение внешней характеристики выпрямителя:

В этом выражении величина называется эквивалентным внутренним сопротивлением выпрямителя. Эта величина определяет степень наклона внешней характеристики и не связана с потерями энергии в выпрямителе. Эквивалентное внутреннее сопротивление позволяет учесть уменьшение среднего значения выпрямленного напряжения за счет явления коммутации.

Под внутреннем эквивалентным сопротивлении выпрямителей понимается все сопротивления элементов которые в него входят это: обмотки питающего трансформатора, сам блок выпрямителя и нагрузка, если, есть то фильтр.