Трехфазная нулевая схема выпрямления, страница 3

2. ВНЕШНЯЯ И РЕГУЛИРОВОЧНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ УВ

Внешняя характеристика – это зависимость средневыпрямленного напряжения от среднего значения тока нагрузки, т.е. U_d = f(I_d). В общем случае при работе выпрямителя возможны три режима работы: режим непрерывного тока; режим прерывистого тока; режим предельно-непрерывного тока (граничный режим).

Двигатель постоянного тока является характерным примером активно-индуктивной нагрузки с противо ЭДС.

Режим непрерывного тока

В этом режиме очередной тиристор вступает в работу, прежде чем спадает до нуля ток в предыдущем тиристоре, поэтому появляется участок совместной работы двух тиристоров одной группы (коммутационный участок). В этом режиме внешняя характеристика рассчитывается по уравнению:

где − падение напряжения на двух тиристорах.

Предельно-непрерывный режим

Уравнение внешней характеристики имеет вид:

;

Эти выражения являются параметрическими уравнениями эллипса, дуга которого и является геометрическим местом точек внешней характеристики.

Построим зависимости и при α=0; 15; 30;45; 60 градусов на одном графике:

Рисунок 2. Внешние характеристики ВП

3. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Коэффициент полезного действия

КПД называют отношение полезной активной мощности в нагрузке к потребляемой из сети активной мощности:

Полезная мощность в нагрузке:

Мощность, потребляемую из сети можно представить в виде:

где ΔP – суммарные потери мощности в преобразовательной установке:

где – потери в активном сопротивлении трансформатора;

– потери в стали трансформатора;

– потери в вентилях, − число вентилей в схеме;

– потери в активном сопротивлении дросселя;

− значение полезной мощности в нагрузке в номинальном режиме;

– потери на вспомогательные нужды.

Получим зависимость:

Рисунок 3. Зависимость КПД от тока в нагрузке

− КПД при номинальном токе

Коэффициент мощности

Коэффициентом мощности называют отношение активной мощности, потребляемой преобразователем из сети, к полной потребляемой мощности:

Принимая во внимание, что , где v = 0.955 – коэффициент несинусоидальности входного тока для трехфазной нулевой схемы, а φ – угол сдвига между первыми гармониками входного тока и сетевого напряжения, получаем: