Áramváltó egyenirányító átalakítóban
Kezdőlap | Rólunk | visszacsatolás
Az egyenirányítókban a szelepről a szelepre áramló áramot természetesen a fázis-fázisú feszültség hullámának esése okozza. Gyakorlatilag egy ilyen eljárást végzünk a végső időintervallum alatt, amelyet szögletes egységekben fejezünk ki # 947;
szög # 947; szokásos a kapcsolási szög meghívása.
A szög véges értékének oka # 947;> 0 az xf induktív impedanciák jelenléte a fáziskörökben az egyenirányító bemeneténél. A transzformátor tekercsek induktivitása, az átviteli vonalvezetékek induktivitása, a váltakozó áramgenerátorok induktivitása az ellátóhálózatot létrehozva.
Általában bármelyik helyesbítési sémánál a kapcsolási szög meghatározható az (1.3) képlet segítségével:
Az (1.3) kifejezés elemzésével megállapíthatjuk, hogy a kapcsolási szög # 947; növekszik az xf transzformátor tekercselésének diszperziójának indukciós ellenállásával és az Id terhelési árammal. és az U2 váltakozó áram feszültségének növekedése a kapcsolási szög csökkenéséhez vezet # 947;
Ábra - Kapcsolási áramkör (a) és idődiagramok (b) a kapcsolási folyamat magyarázata
A kapcsolási szög befolyásolja az egyenirányító kimeneti feszültségét. A kiegyenlített feszültség csökkenését a kapcsolási jelenségről általában induktív feszültségcsökkenésnek nevezik és jelölik # 916; Udx
km az átalakító órájának együtthatója.
A teljesítménytényező a egyenirányító aránya határozza meg az aktív teljesítmény fogyasztott a hálózati egyenirányító az első (fő) harmonikus P1 (1), hogy a látszólagos teljesítmény S1. fogyasztás
egyenirányító a hálózatról [2]:
P1 (1) = m1U1I1 (1) cos # 966; (1) - egy aktív elfogyasztott energia a hálózati egyenirányító az első (fő) harmonikus;
S1 = m1U1I1 - az egyenirányító által a hálózati feszültségből felhasznált összes energia;
m1 - az egyenirányítót szolgáltató hálózat fázisainak száma;
U1 - az egyenirányítót biztosító hálózat fázisának feszültségének tényleges értéke;
I1 - az egyenirányítót szolgáltató hálózat fázisáramának tényleges értéke;
I1 (1) - az egyenirányítót szolgáltató hálózat fázisáramának első harmonikusának tényleges értéke;
# 966; (1) a fázisáram első harmonikusának fáziseltolódása az egyenirányítót szolgáltató hálózat fázisfeszültségének első harmonikájához viszonyítva.
I1 (1) / I1 = kisk. - a tápellátó hálózat áramának torzulási tényezője;
cos # 966; (1) = ksdv. - az ellátó hálózat áramának első harmonikusának nyíróereje a feszültség tekintetében.
Amint az 1.2 ábrán látható, a görbék áramfelvétele egyenirányítók különböznek a szinuszos alakú, és kivéve az első (fő) harmonikus, tartalmaznak azok összetételét és a magasabb harmonikus, a sorrendben k által meghatározott összefüggés:
ahol n = 1,2,3,4, ... természetes számsorozat.
A képlet szerint (1.7) könnyű meghatározni, hogy a görbe a primer áram fázisban híd egyenirányító áramkör (kTm2 = 6) tartalmazott 5,7,11,13-rendű harmonikus, és a magasabb, a három-fázisú egyvégű görbe egyenirányító áramkör (kTm2 = 3) tartalmaz, a magasabb harmonikusok a 2,4,5,7 és a magasabb rendjei, és az egyfázisú hídegyenirányító görbéje a 3,5,7-es és annál magasabb sorrendű harmonikusokat tartalmazza.
A felsőbb harmonikusok amplitúdója a transzformátor szekunder tekercsének aktuális görbéjének téglalap alakjával fordítottan arányos a harmonikus számával, azaz:
Meg kell jegyezni, hogy a magasabb rendű harmonikák kisebb amplitúdóval rendelkeznek, és nagyobb gyakorisággal könnyebben kiszűrhetők. Ezért a többfázisú áramkörök kisebb negatív hatást gyakorolnak a váltakozó áramú hálózat működésére.
Figyelembe véve a kapcsolási folyamatokat, a háromfázisú híd egyenirányító áramellátó formájának torzítási tényezőjét
Háromfázisú hídkiegyenlítési séma esetén az elsődleges hálózat jelenlegi torzítási együtthatója Ld = ∞
Figyelembe véve a kapcsolási folyamatokat, a torzítási tényező kissé növekszik, ami az egyenirányító teljes teljesítménytényezőjének növekedését eredményezi.
Így egy háromfázisú hídkiegyenlítési séma esetében a torzítási tényezőt az (1.10) képlet határozza meg,
A kapcsolási szög figyelembevételével a váltási tényező megegyezik a vezérlési szög koszinuszával, azaz: ksdv. = cos # 945; ..
A helyesbítési mód esetében, figyelembe véve a kapcsolási szöget, a szöget # 966; (1) = # 945; + # 947; / 2
és a szabályozott egyenirányító eltolódási tényezőjét az (1.11) képlettel kell meghatározni:
a # 947;<30° более точные результаты определения kсдв. дает формула (1.12)
A szabályozott egyenirányító vezérlési jellemzője a korrigált feszültség függvénye a vezérlési szögben # 945; Ud = f (# 945;) [2]. A folyamatos jellege a terhelési áram (aktív-induktív terhelés, Ld = ∞) szabályozási jelleggörbéje egyenirányító végzett bármely áramkörben koszinusz tetszőleges számú másodlagos fázis.
Véges terhelésinduktanciával a vezérlési jellemzők eltérnek a koszinusz hullámtól. Eltérés a szabályozó jellemzők a koszinusz a megjelenése a terhelő áramkör aktuális szakaszosság fordul elő a alsó sarkában a szabályozás, a kisebb száma másodlagos fázis (m2), és kisebb, mint a induktivitása a simítás induktor (Ld). Szög megfelelő korrekciót a határ a folyamatos és szakaszos természete az áramot, az úgynevezett határszög, és jelöljük # 945; gr .. és a szabályozott szög, amelynél a kiegyenlített feszültség nullát nevezik a reteszelési szögnek, és jelölik # 945; tartalék. .
A tisztán aktív terhelést karakter (LD = 0) bármely két egyenirányító áramkör része lehet megkülönböztetni.
A beállítási jellemző első része, 0<α<αгр. ток нагрузки непрерывен и регулировочная характеристика имеет косинусоидальный характер:
A beállítási jellemző második szakasza, # 945; <α<αзап.. ток нагрузки имеет прерывистый характер и регулировочная характеристика определяется формулой (1.14):
Szögértékek # 945; gr és # 945, sup. A következő összefüggések határozzák meg
Meghatározzuk a (1.15) és (1.16) szögek értékeit, # 945; gr és # 945; tartalék. A fent megvizsgált helyesbítési sémák esetében a fenti táblázatban szereplő értékeket csökkentjük. 1.1.
1.1 táblázat: A szögek értéke # 945; és # 945; tartalék.
Szabályozási karakterisztika egyfázisú híd (ktm2 = 2), három-fázisú egyetlen ciklus (ktm2 = 3), és a három-fázisú híd (ktm2 = 6) esetében a tisztán ohmos terhelés, és a rezisztív-induktív terhelés (Ld ≠ 0) ábrán mutatjuk be 1.3.
Ábra - Ellenőrzött egyenirányítók vezérlési jellemzői
Az egyenirányító [2] külső jellemzője a teherfeszültség átlagos értékének függése a terhelőáramon, azaz Ud = f (Id) a vezérlési szög állandó (előre beállított) értékénél # 945;
Az egyenirányító külső jellemzőjének kifejezésmódja megegyezik
Az (1.17) kifejezésben az alábbi feszültségcseppeket veszik figyelembe, amikor a terhelésáram Id áramlik:
- # 8710; Ux - induktív feszültségesés a kapcsolási jelenség miatt;
- # 8710 URf - feszültségcsökkenés a transzformátor és az egyenirányító egyenirányító blokk aktív ellenállása esetén (aktív feszültségcsökkenés):
Rf = Rp + Rd.din. - az Rtr transzformátor tekercselés aktív ellenállásának és a szelep Rv.din dinamikus ellenállásának összege. .
R2 a transzformátor szekunder tekercselési fázisának aktív ellenállása;
R1 „- ellenállása a primer tekercs, csökken a menetei a transzformátor szekunder tekercse.
# 8710; ULf - feszültségcsökkenés a szűrőfojtó tekercs (RLF) aktív ellenállása esetén;
# 8710; Uв - feszültségcsökkenés nyitott tirisztoron;
kT az egyenirányító helyesbítési tényezője.
Ábra - A vezérelt egyenirányító külső jellemzői
Meg kell jegyezni, hogy a külső jellemző az egyenirányító görbe az (1.17) csak a folyamatos terhelés aktuális üzemmódot. A DC áramkör induktivitásának korlátozott értékével a vezérlési szögek # 945; <α и малых токах нагрузки наступает режим прерывистых токов нагрузки, при которых внешняя характеристика резко поднимается вверх (смотри рис. 1.4). Увеличение выпрямленного напряжения в этом случае происходит за счет сокращения длительности работы тиристора в отрицательной области напряжения U2 вторичной обмотки трансформатора.
Idling (Id = 0) esetén a feszültség a szakaszos áram üzemmódban (# 945; <α) может быть подсчитано по формуле (1.14).
Az áram intermittáló jellege a terhelési áramoknál fordul elő Id:
fc az egyenirányítót szolgáltató hálózat frekvenciája;
Lf az egyenirányító terhelési áramkörének simítószűrőjének fojtószelepének induktivitása.
Az 1.4. Ábrán látható megjegyzés: - Ud # 945; / Ud0 az egyenirányító kimeneti feszültség relatív értéke;
- Id / Id0 az egyenirányító terhelési áramának relatív értéke.
Háromfázisú híd egyenirányító esetén, valamint minden olyan áramkör számára, amelynek pulzitás p = ktm2 = 6
Az egyenirányító hatékonysági tényezője [2]:
Σ # 8710, Р - az egyenirányító teljes áramvesztesége;
# 8710; Ртр - veszteségek a transzformátorban;
# 8710; Рc - veszteségek a transzformátor acéljában;
# 8710; PM - veszteségek a transzformátor rézben;
# 8710; Рв - az egyenirányító szelepek veszteségei;
I a szelepen átáramló áram effektív értéke.
Kérdések az önkontrollhoz:
1. Adja meg az "egyenirányító" fogalmát.
2. Adja meg és ismertesse az egyenirányító blokkdiagramját.
3. Adjon egy ábrát egyfázisú híd-egyenirányítóról, magyarázatot ad arra, hogy a helyesbítés hogyan működik.
4. Adjon meg egy háromfázisú egyfordulatú egyenirányító diagramját, és magyarázatot ad arról, hogy ez a helyesbítés hogyan működik.
5. Adja meg a háromfázisú híd egyenirányító diagramját, adjon magyarázatot a helyesbítés működésére.
6. Mutassa be az egyenirányítóba való kapcsolás folyamatát, jelezze a folyamat hatását az egyenirányító kimeneti feszültségének és teljesítmény tényezőjének értékére.
7. Sorolja fel az egyenirányító teljesítményveszteségeinek összes elemét, adja meg a veszteségek kiszámításának képletét és az egyenirányító hatékonyságát.
8. Adja meg a szabályozott egyenirányítók vezérlési jellemzőinek képletét és grafikonjait, magyarázza meg ezeknek a jellemzőknek a különbségét.
9. Adja meg az egyenirányítók külső jellemzőinek képletét és grafikonjait, magyarázatot adjon az elméjükre.