(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 [ 159 ] 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

Влияние угла а на режим работы и энергетические соотношения в управляемом однофазном выпрямителе, выполненном по мостовой схеме (см. § 1.5, б, рис. 1.24), остается таким же, как и в схеме с нулевым выводом.

§ 7.6. ВЫПРЯМИТЕЛИ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА; КРИТЕРИИ ВЫБОРА СХЕМ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК ВЫПРЯМИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Мощные выпрямители питаются, как правило (за исключением установок на подвижном составе электрифицированных ж. д.), от сетей трехфазного тока.

Три первичные обмотки трансформатора соединяются в звезду (рис. 7.53, а) или треугольник. Применение же трех вторичных обмоток с присоединением к каждой из них по одному вентилю (либо группе параллельно включенных вентилей) не обеспечивает нормального режима работы трансформатора, так как через вторичные обмотки проходят однонаправленные токи, а через первичные обмотки такие токи проходить не могут вследствие того, что в них действуют переменные напряжения, а вентилей в цепях этих обмоток нет.

Распределение токов по первичным обмоткам трехфазного трансформатора, когда токи проходят только через три вторичные обмотки, поочередно пропускающие однонаправленный ток (на рис. 7.53, б для обобщения показано шесть обмоток), может быть определено исходя из законов Кирхгофа для электрической и магнитной цепей.

Так, рассматривая режим работы схемы (рис. 7.53, а) в течение первой трети периода, когда ток проходит через вентиль Bt и свя-


Рис. 7.53. Токораспределение в первичной обмотке трехфазного выпрямительного трансформатора при одной вторичной обмотке, нагруженной вентильным током:

а - схема; б - диаграмма анодных токов; в - путь потока вынужденного намагничения



занную с ним вторичную обмотку фазы а, можно для токов в первичных обмотках трансформатора записать равенство, исходя из первого закона Кирхгофа для электрических цепей:

На + Нв + Не = 0. (7.54)

Из второго закона Кирхгофа для замкнутых магнитных контуров (выражающегося в равенстве нулю нагрузочных составляющих ампервитков либо токов, когда w± = w2) следует, что при обходе по магнитному контуру, включающему стержни А и В (когда

W± = щ),

На - iiB - ha = 0- (7.55)

При обходе по контуру, содержащему стержни В и С, получаем

Нв- tic = 0. (7.56)

Решая (7.55) и (7.56) совместно с (7.54), находим связь между первичными и вторичными токами:

*iA =-!*> (7.57)

Нв - -з iia- (7.58)

kc = - Ua (7-59)

Найденные абсолютные значения первичных токов указаны на рис. 7.53, а, причем направления стрелок соответствуют фактическим направлениям токов.

Сравнивая значения первичных и вторичных токов (ампервитков) на каждом стержне трансформатора, видим, что на любом из них имеется избыток ампервитков, намагничивающих стержни в одном и том же направлении (сверху вниз). В результате в стержнях трансформатора появляется дополнительный магнитный поток, накладывающийся на основной магнитный поток. Дополнительный поток в рассматриваемую часть периода проходит от нижнего ярма к верхнему через воздух и кожух трансформатора (рис. 7.53, е). Этот поток называют потоком вынужденного намагничения Фв.

С переходом тока от вентиля Вг к вентилю В2, а затем к вентилю Bs, что соответствует переходу тока от вторичной обмотки а к двум другим обмоткам Ь' и с, направление и величина потока вынужденного намагничения не изменяются, поскольку относительное токо-распределение между первичными и вторичными обмотками сохраняется.

Влияние постоянного по величине и направлению потока вынужденного намагничения Фв сказывается на значительном увеличении результирующего магнитного потока в стержнях трансформатора в те полупериоды, когда переменный поток направлен также как и поток вынужденного намагничения. Для того чтобы результирующий поток не привел к насыщению магнитной системы что



связано с нарушением нормальной работы трансформатора), необходимо незначительной степени увеличить общее сечение стержней магнитной системы трансформатора, что влечет за собой не только повышение веса стали, но и веса обмоток трансформатора, поскольку с повышением периметра сечения стальных стержней растет и средняя длина витка у обмоток.

Отсутствие симметрии в нагрузочных токах первичных и вторичных обмоток сохраняется и при соединении первичных обмоток выпрямительного трансформатора в треугольник. Причиной несимметрии в этом случае является то, что при соединении обмоток в треугольник на токораспределение в них влияет второй закон Кирхгофа для электрических цепей, согласно которому сумма э. д. с. и омических падений напряжения в любом замкнутом контуре равна нулю.

Равенство суммы э. д. с. нулю обеспечивается равенством нулю алгебраической суммы магнитных потоков в трехстержневой магнитной системе трансформатора. Равенство нулю суммы омических падений напряжений обеспечивается тем, что через первичную обмотку, расположенную на том же стержне, что и нагруженная током

вторичная обмотка, проходит ток, равный -- тока /аа, а через две

другие последовательно соединенные первичные обмотки - по 1

-g- этого тока.

Поток вынужденного намагничения Фв не исчезает и тогда, когда каждый из стержней трансформатора снабжается двумя вторичными обмотками, образующими в совокупности (рис. 7.53, а) шестифазную вторичную звезду. В этом случае через каждую вторичную обмотку проходит поочередно однонаправленный ток в течение одной шестой части периода.

Поскольку уравнения (7.54)-(7.56) сохраняются и в этом случае, то в течение каждой шестой части периода токораспределение остается по величине таким же, как и при трехфазной вторичной системе. Изменяется лишь направление действия избыточных токов (ампервитков) после каждой шестой части периода. Поэтому за период переменного напряжения сети поток вынужденного намагничивания шесть раз изменяет свое направление (трехкратная периодичность).

Появление переменного потока вынужденного намагничения приводит, помимо насыщения магнитной системы трансформатора, к индуктированию однофазной э. д. с. во всех обмотках трансформатора. В работающей фазе эта э. д. с. оказывает такое же влияние на результирующее напряжение, как и э. д. с, создаваемая потоками магнитного рассеяния. Поэтому индуктивное падение напряжения при наличии потока вынужденного намагничения значительно возрастает. Этим объясняется то, что трехфазная вторичная система с одним вентилем на фазу (кроме систем, соединяемых в зигзаг)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 [ 159 ] 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.