чает напряжение соответствующей фазы к нагрузке. В ре-к ьтате на ней действует однополярное пульсирующее напряжение ud, представляющее собой участки фазных напряжений иь> ис (Рис- 6.12, б, в). При чисто активной нагрузке кривая ее тока id = Ud/RH имеет ту же форму, что и напряжение ud (рис. 6.12, в). Указанной очередности отпирания вентилей соответствуют кривые анодных токов, показанные на рис. 6.12, г - е.

Среднее значение выпрямленного напряжения находят по площади заштрихованного участка на рис. 6.12, в:

*/3 А-

Ud = -±- Г 1/2 = Ц2- U2 = 1,17UV (6.22)

-я/3

где Uг -1 действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Коэффициент, связывающий напряжения Ud и U2 в формуле (6.22), больше, чем в однофазных схемах, где Ud = 0,9сУ2. В связи с этим для получения одинакового напряжения Ud трансформатор следует рассчитывать на напряжение U2 - 0,85Ud, т. е. меньшее, чем в однофазных схемах (U2 = 1,1 Шй). Лучшие показатели имеет схема и в отношении коэффициента пульсации выпрямленного напряжения. Коэффициент пульсации по первой гармонике находят подстановкой в выражение (5.5) т - 3, откуда следует, что амплитуда первой гармоники пульсации составляет 25% от Ud вместо 67% для однофазных схем. Первая гармоника пульсации имеет частоту, трехкратную частоте сети, и равна 150 Гц против 100 Гц для однофазных двухполупериодных выпрямителей.

Средний ток вентилей /а связан со средним значением тока нагрузки Id = Ud/RH соотношением

/а = /,/3. (6.23)

На рис. 6.12, ж построена кривая обратного напряжения на вентиле /. Обратное напряжение найдено как разность между потенциалами анода и катода. Изменение потенциала анода вентиля / определяется фазным напряжением иа, а катода - фазным напряжением иь при проводящем вентиле 2 или фазным напряжением ис при открытом вентиле 3. Ординаты, заключенные между кривыми иа и ь(ис), характеризуют мгновенные значения обратного напряжения (Рис. 6.12, б) и кривую bl(&) (рис. 6.12, ж). Напряжение ыи, по существу, состоит из участков кривых линейных напряжений иЬа иса, в связи с чем необходимое для выбора вентиля максимальное обратное Напряжение равно амплитуде линейного вторичного напряжения:

Ub max = К2 Vb U2 = VW U2 = - Ua = 2,Q9Ud. (6.24)

О

Ся Токи вторичных обмоток трансформатора 12а, 12Ъ, 12с определяют-соответствующими токами вентилей (рис. 6.12, г- е). Кривые анод-1Х токов содержат постоянную составляющую, равную 3, кото-

рая протекает и через вторичные обмотки трансформатора, соз; в каждом из трех стержней магнитопривода о д и о н а п р а в ный поток вынужденного подмагничива* трансформатора. Этот поток замыкается от верхнего1 трансформатора к нижнему через воздух, а в случае неудачной: струкции - через детали крепления магнитопровода и через стай бак (в масляных трансформаторах).

Явление вынужденного подмагничивания магнитопровода т. форматора в трехфазной схеме с нулевым выводом крайне нежела но, поскольку оно может привести к насыщению магнитопровода1 избежание насыщения приходится увеличивать сечение магнитр вода. Однако это приводит к завышению массо-габаритных пока, лей трансформатора и всей выпрямительной установки.

Поток вынужденного подмагничивания может быть исключи дением дополнительных обмоток (т. е. усложнением трансформа! на вторичной стороне и соединением вторичных обмоток зигз Однако лучшие результаты дает применение трехфазной мостовой мы, не имеющей потока вынужденного подмагничивания и обла* щей рядом других преимуществ по сравнению с трехфазной схе^ нулевым выводом.

Схема трехфазного мостового выпрямителя

Схема трехфазного мостового выпрямителя (рис. 6.13, а) соде*; выпрямительный мост из шести вентилей. В нижней группе вей соединены катодами (катодная группа), а в верхней - анодами (£ ная группа). Нагрузка подключается между точками соединения тодов и анодов вентилей. Схема допускает соединение как первич так и вторичных обмоток трансформатора звездой или треуго-ком. Она может быть применена и без трансформатора.

Анализ схемы проводится при активно-индуктивной Harpjj наиболее распространенной на практике. Индуктивности расс% обмоток трансформатора и индуктивности питающей сети принима сначала равными нулю, а индуктивность LH ->со. Рассмотрение водится с использованием временных диаграмм, приведенных рис. 6.13, б - и. i

В схеме с нулевым выводом ток нагрузки создается под деист фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора, а в вой схеме - под действием линейного напряжения. Ток нагрузки з протекает через два вентиля, один из которых расположен в ка ной группе, а другой - в анодной. Контур тока нагрузки при от тых вентилях / и 6 показан на схеме рис. 6.13, а.

Из катодной группы в открытом состоянии будет находиться из вентилей, напряжение анода которого имеет положительную лярность относительно нулевого вывода (фазное напряжение) и' большую величину по сравнению с другими вентилями. Из ано, группы открытое состояние принимает тот из вентилей, напряя; катода которого в данный момент является наибольшим и имее

ятельную полярность. Иными Ревами, в проводящем состоянии

ело

находиться те два накрест ле-

цшх вентиля выпрямительного аста, между которыми действует в м° водЯщем направлении наибольшее янейное напряжение. Укажем на л яГраммах фазных напряжений тс- 6-13, б) интервалы проводимости вентилей: на интервале - &2 проводят вентили 6, 1, на интерва-£ а - &3 - вентили /, 2, на интервале % - 4 - вентили 2, 3, на интервале &4 - &5 - вентили 3, 4, и т д. Таким образом, интервал проводимости каждого вентиля составляет t> = 2л/3, а интервал совместной работы двух вентилей равен тс/3. За период напряжения питания происходит шесть переключений вентилей. Схема работает в шесть тактов, в связи с чем ее часто называют шее-типульсной.

Определим кривую выпрямленного напряжения иа. Наиболее просто это можно сделать, показав кривые изменения потенциалов выводов нагрузки cpd( ) и cpd(-t-) относительно нулевого вывода вторичных обмоток трансформатора (рис. 6.13, а). Кривая изменения потенциала q>d(+) формируется из участков фазных напряжений положительной полярности при проводимости вентилей катодной группы, а кривая cpd( ) - из Участков фазных напряжений отрицательной полярности при проводи-. мости вентилей анодной группы фис. 6.13,6). Разность указанных потенциалов определяет напряжение нагрузки ud. Кривая иа, показанная на рис. 6.13, в, состоит из участков инейных напряжений вторичных 0°моток трансформатора.

Среднее значение выпрямленного пРяжения находят по среднему

ПовЧеНИЮ наггРяжения ud 33 период v т°Ряемости л/3 (заштрихованный асток на рис. 6.13, в):

I i I L&LLLJ

ТТЖмГГи

1 iwf/.

1 l \щ I

1 u к 1

1 iM it i

4-Ц

i LL

i !

в-

N i 11

И-rf

i и

I i I ij *

1-it-*

I.I I i 1

i ! i

msUf

Рис. 6. 13. Схема трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя (а) и его временные диаграммы при LH -* оо (б-и)