Расчет характеристик выпрямителя

3. Расчет характеристик выпрямителя

 

3.1 Расчет внешних характеристик

Внешняя характеристика описывается выражением :

 (3.1.1) [3, с. 83]

где - напряжение холостого хода;

- уменьшение выпрямленного напряжения за счет перекрытия при индуктивной нагрузке;

R-активное сопротивление цепи

 падение в вентилях; в полупроводниковых преобразователях  мало и им можно пренебречь, кроме того, в установках средней мощности , поэтому:

 (3.1.2)

В относительных единицах формула (3.1.2) будет иметь вид:

 (3.1.3)

где  - отношение тока нагрузки к току К.З.

Тогда формула (3.1.3) будет иметь вид:

,(3.1.4)

где

По формуле (3.1.4):

 (3.1.5)

Определим по формуле (3.1.5) и заносим в табл. 5. значение  для разных углов .

Внешняя характеристика в выпрямительном режиме

Таблица 5

		0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
0°	Ud’	1	0.995	0.9906	0.986	0.981	0.977
30°		0.866	0.861	0.857	0.852	0.847	0.842
40°		0.766	0.761	0.757	0.752	0.747	0.742
50°		0.642	0.638	0.633	0.628	0.624	0.619
60		0.5	0.495	0.491	0.486	0.481	0.476
61,1		0.483	0.479	0.474	0.469	0.464	0.459
70°		0.342	0.337	0.332	0.328	0.323	0.318
80°		0.173	0.169	0.164	0.159	0.155	0.15

В инверторном режиме внешняя характеристика описывается выражением:

 (3.1.6)

где - угол опережения,

В относительных единицах (3.1.6) будет иметь вид:

 (3.1.7)

В инверторе существует граница предельного тока, зависящая от углов и :

 (3.1.8)

где ,

- угол восстановления запирающих свойств вентиля

, (3.1.9)

где - частота питающей сети, ;

- время выключения тиристора,  [3,с.176]

По формуле (3.1.9):

Для обеспечения устойчивой работы инвертора необходимо ограничить угол  минимальным значением .

Примем  и определим  из соотношения

;(3.1.10)

По формуле (3.1.9):

Уравнение границы предельного тока подсчитаем по формуле (3.1.8)

 (3.1.11)

Тогда формула (3.1.7) примет вид:

 (3.1.12)

Внешняя характеристика в инверторном режиме строится по формуле (3.1.12) и заполняется табл.6: граница предельного тока строится по формуле (3.1.11) и заполняется табл. 7. соответственно.

Внешняя характеристика в инверторном режиме

Таблица 6.

		0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
90°		0	0.0047	0.0094	0.0141	0.019	0.0235
80°		0.173	0.178	0.183	0.188	0.192	0.197
70		0.342	0.346	0.351	0.356	0.361	0.366
60		0.5	0.505	0.509	0.514	0.519	0.524
50		0.642	0.647	0.652	0.657	0.662	0.666
40		0.766	0.771	0.775	0.78	0.785	0.789
30		0.866	0.871	0.875	0.88	0.885	0.889
20		0.939	0.944	0.949	0.954	0.958	0.963

Граница предельного тока

Таблица 7.

	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
	-0.968	-0.963	-0.959	-0.954	-0.949	-0.944

По данным из таблиц 5, 6, 7. строим внешнюю характеристику преобразователя в выпрямленном и инверторном режиме.

Рис. 8. Внешняя характеристика преобразователя.