Выпрямитель с активно-индуктивной нагрузкой

Индуктивный характер нагрузки на выпрямитель (рис. 4.4, а) имеет место при питании выпрямленным током обмоток электрических машин и электромагнитов или при использовании дросселей в качестве первого элемента фильтра.
В этих случаях, как правило, выполняется условие p×m₂×w×L₀ >> R₀, где L₀ и
R₀ – индуктивность дросселя и сопротивление нагрузки выпрямителя. Наличие в цепи постоянного тока индуктивности L₀ существенно изменяет характер электромагнитных процессов в схеме. Если мгновенное значение напряжения на входе фильтра представляет собой отрезок косинусоиды (рис. 4.4, б):

при m₂ ³ 2 и – , (4.15)

то ток i₀ и напряжение u₀ = i₀^.R₀ на нагрузке не повторяют форму фазных ЭДС е₂ (рис. 4.4, с). Объясняется это тем, что в цепи помимо ЭДС е₂ действует ЭДС индуктивности L₀.

Следует заметить, что среднее значение ЭДС е_L индуктивности L₀ за пе­риод равно нулю, поэтому средние значения напряжений на входе фильт­ра и в нагрузке практически одинаковы (m₂p ³ 2) и могут быть найдены по формуле (4.3).

Коэффициент пульсаций на нагрузке R₀ при m₂p ³ 2

. (4.16)

При инженерных расчётах можно считать, что формы импульсов прямого тока i_пр.v вентиля и тока i₂ вентильной обмотки трансформатора имеют вид прямоугольников с максимальным значением, равным I₀, и основанием 2p/m₂. Тогда, учитывая (4.8), (4.12) и (4.13), получаем

; . (4.17)

Нетрудно убедиться, что значения I₂ и S₂ при индуктивной нагрузке меньше, чем в случае резистивной нагрузки выпрямителя. Следовательно, в выпрямителе с индуктивной нагрузкой улучшается использование вентилей по току,
а трансформатора – по вольт-амперной мощности.

а б

с

Рис. 4.4. Осциллограммы напряжений (б),напряжений и токов (с) в однотактном
трехфазном выпрямителе (а)при активно-индуктивной нагрузке