Спектры первичного тока и выходного напряжения выпрямителей

Спектры первичного тока и выходного напряжения выпрямителей. Входной коэффициент мощности.

 

Гармонический состав выходного напряжения выпрямителя

Выходное напряжение выпрямителя с использованием ряда Фурье может быть представлено следующим образом:  

Спектр входного тока выпрямителя

Первичный ток m-фазного выпрямителя можно представить в виде следующего соотношения, по закону Чернышева:  

Многофазные выпрямители

В зависимости от величины выходного напряжения делятся на:

1. выпрямители низкого напряжения

2. выпрямители среднего напряжения

3. выпрямители высокого напряжения

 

Двенадцатипульсные многофазные схемы.

  Существует 2 способа построения схем многофазных выпрямителей: 1. собственно многофазные схемы;

Низковольтные двенадцатипульсные выпрямители.

Применяются в электролизе. Выходные напряжения таких выпрямителей составляют десятки Вольт. Они строятся на базе шестифазных схем с уравнительным реактором. Стандартная схема с уравнительным реактором в структурном виде:

Двенадцатипульсная эквивалентная схема

 

 

 

Уравнительный реактор необходим для симметричного разделения тока между вентильными комплектами.

 

При , .

 

 

Действующее значение вторичных напряжений одинаково в обеих схемах.

Соотношение между коэффициентами трансформаций:

 

 

Средние значения выпрямленного напряжения ВК1 и ВК2 будут одинаковыми.

 

Токи поделились, напряжения остались теми же.

 

Удвоение числа пульсаций происходит за счет того что пульсации ВК1 и ВК2 сдвинуты друг относительно друга на половину периода пульсаций.

Внешняя характеристика:

 

 

Форма первичного тока:

 

при , ,

ток достаточно близок к синусоидальной форме. Некоторые гармоники токов , при суммировании уничтожаются, т к имеют противоположные фазы.

Гармонический состав:

где - номер гармоники

= ; ; ; ; …

По мере наращивания фазности схемы происходит увеличение количества ступенек на полуволне первичного тока.

Для восемнадцатипульсных схем – 5 уровней ступенек.

 

Эта схема применяется как правило в эликтролизе.

 

Двенадцатипульсные схемы со средним по величине выходным напряжением.

Выходные напряжения таких выпрямителей составляют сотни Вольт.

Схемы строятся путем параллельного соединения схем Ларионова (трехфазные мостовые схемы).

Собственно многофазные схемы в мощных выпрямителях не используются, т к у них длительность протекания тока через вентиль и обмотку трансформатора :

30 эл. градусов при m=12

20 эл. градусов при m=18

длительность протекания достаточно мала, установленное электротехническое оборудование используется плохо с точки зрения экономического эффекта

Поэтому используют многофазные эквивалентные схемы представляющие собой комбинацию схем с длительностью протекания тока

УР – уравнительный реактор, для ограничения уравнительного тока.

Как правила вентильные комплекты управляются с одним углом

;

Соотношение между коэффициентами трансформаций:

 

 

 

– действующее значение напряжения на вторичной обмотке.

– падение напряжения на трансформаторе:

 

Форма первичного тока в данной схеме полностью совпадает с формой тока в схеме с уравнительным реактором с той лишь разницей, что в рис. 1 коэффициент – “Id/4” надо заменить на “Id/2” (т к на пути тока Id было два реактора).Спектр тока также совпадает с ранее полученным.