Индуктивный фильтр

Индуктивный фильтр представляет собой катушку с ферромагнитным сердечником (дроссель), включаемую последовательно с нагрузкой
(рис. 30.2). Переменная составляющая выпрямленного тока создает в магнитопроводе дросселя магнитный поток, индуцирующий в его обмотке
противоЭДС, которая препятствует изменениям тока в цепи. Уменьшение амплитуды переменной составляющей выпрямленного тока вызывает уменьшение пульсаций напряжения на нагрузке. В этом и состоит сглаживающее действие дросселя, включенного последовательно с нагрузкой.

С увеличением увеличивается интервал включенного состояния вентилей и уменьшаются пульсации выпрямленного напряжения. В этой формуле числитель является индуктивным сопротивлением дросселя , т.е.

(30.7)

Таким образом, для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения необходимо, чтобы индуктивное сопротивление дросселя было значительно больше сопротивления нагрузки , т.е.

или . (30.8)

При соблюдении условия (30.8) на зажимах дросселя L выделяется значительная часть переменной составляющей выпрямленного напряжения, а поскольку обычно активное сопротивление дросселя мало и активным падением напряжения на дросселе можно пренебречь, то практически вся постоянная составляющая выпрямленного напряжения выделяется на сопротивлении нагрузки .

Коэффициент сглаживания индуктивного фильтра определяем по формуле

(30.9)

откуда (30.10)

Из (30.9) видно, что для получения достаточно большого коэффициента сглаживания необходимо увеличивать индуктивность дросселя и количество импульсов за период . Поэтому индуктивные фильтры целесообразно применять в многофазных выпрямителях большой мощности (большие токи нагрузки при относительно небольшом значении ).

Преимущества индуктивного фильтра состоят в следующем: простота схемы, небольшие потери мощности, а также незначительная зависимость выходного напряжения от изменения сопротивления нагрузки .

Недостатки индуктивного фильтра:

1) перенапряжения, возникающие при отключении нагрузки или внезапном изменении ее величины, связаны с появлением ЭДС самоиндукции дросселя при резком изменении тока нагрузки. В целях устранения этого недостатка в мощных выпрямителях параллельно дросселям включаются разрядники, замыкающие обмотку дросселя, когда напряжение на дросселе превышает определенный уровень;

2) зависимость коэффициента сглаживания от изменении сопротивления нагрузки , так как при этом меняется индуктивность дросселя . Это связано с увеличением постоянного подмагничивающего поля дросселя, которое изменяется в соответствии с изменением сопротивления , а значит, и тока нагрузки. Для уменьшения подмагничивающего поля дросселя его сердечник выполняется с воздушным зазором.