Основні характеристики випрямляча

Однією з характеристик керованого випрямляча є регулювальна характеристика, що встановлює залежність U_d=f(α). Середнє значення випрямленої напруги обчислюється як інтеграл функції u_d на періоді повторення процесів, поділений на його тривалість ( у нашому випадку період повторення складає π радіан). Регулювальну характеристику будують за умови існування умовного неробочого ходу випрямляча. Звичайно неробочим ходом некерованого випрямляча вважається такий режим, коли у навантаженні та вентилях не протікає струм, а напруга U_d= U_d₀cos α, де U_d₀ =- середнє значення випрямленої напруги для випадку виконання схеми на базі напівпровідникових діодів. Неробочого ходу схеми на базі тиристорів в принципі не може бути, оскільки тиристор закривається , якщо значення струму тиристора стає менше за струм утримання i_a< I_утр≈0, і відкривається, якщо i_a> I_утр , тобто для отримання напруги U_d на полюсах випрямляча необхідно, щоб тиристори були відкритими зі струмом І_а»I_утр. Тому для керованого тиристорного випрямляча введене означення “умовного неробочого ходу”.

Отже, для чисто активного навантаження середнє значення випрямленої напруги U_d дорівнює

(4.1)

а для активно – індуктивного навантаження (L_d → ∞, див. рис. 4; права частина)

(4.2)

де – діюче значення напруги u₂_a=

Регулювальні характеристики зображені на рис. 4.3. Зі збільшенням кута керування α середнє значення випрямленої напруги зменшується. Аналіз рівнянь 4.1 та 4.2 регулювальних характеристик показує, що для отримання середнього значення випрямленої напруги 0≤ U_d ≤ U_d₀діапазон зміни кута α становить від 0º до 180º для чисто активного навантаження, а для активно – індуктивного – від 0º до 90º за умови безмежного значення L_d → ∞.

Рис. 4.3. Регулювальні характеристики випрямляча

Для інших значень індуктивності навантаження (L_d≠0) верхнє значення діапазону зміни α знаходиться в межах від 90º до 180º. Звертаємо увагу, що саме таке реальне значення індуктивності буде спостерігатись на стенді під час лабораторних досліджень роботи випрямляча.

Іншою важливою характеристикою випрямляча є зовнішня характеристика, яка виражає залежність середнього значення випрямленої напруги U_d від середнього значення сили струму І_d. Рівняння зовнішньої характеристики записується так:

U_d=U_d₀cosα - ∆U_a - I_d·∑r - ∆U_dγ (4.3)

де ∆U_a – спад напруги на відкритих вентилях для заданого значення струму навантаження; ·∑r- сума активних опорів кола постійного струму без опору навантаження R_d; ∆U_dγ – спад напруги у контурі комутації вентилів (див. методичні вказівки до лабораторної роботи № 12).

Часто для спрощення виразу нехтують складовими ∆U_a та I_d·∑r у рівнянні зовнішньої характеристики (особливо це стосується потужних випрямлячів). За умови цих допущень рівняння зовнішньої характеристики для керованої однофазної нульової схеми записується так:

U_d=U_d₀cosα -, (4.4)

де х_а – сума індуктивного опору джерела живлення випрямляча х_с та трансформатора х_Т. Зовнішні характеристики для різних значень кута α зображені на рис. 4.4. Наявність опору х_а зумовлює явище комутації вентилів і появу кута комутації γ (див. методичні вказівки до лабораторної роботи № 12).

Рис. 4.4. Зовнішні характеристики керованого випрямляча за умови L_d → ∞

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Принцип роботи випрямляча	\|	Енергетичні характеристики випрямляча

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.014 сек.