Неуправляемый выпрямитель при мгновенной

коммутации.

Рабочий процесс

Рабочие процессы рассмотрим в трехфазной нулевой схеме при следующих допущениях:

а) Неуправляемые вентили идеальные. Это значит, что при протекании через них тока в проводящем направлении их сопротивление считается равным нулю и, значит, падение напряжения на них отсутствует. При приложении к ним обратного напряжения их сопротивление считается бесконечно большим, и, значит, обратный ток (i_обр) считается равным нулю.

б) Питающий трансформатор- идеальный. (Активное сопротивление обмоток трансформатора равно нулю и, главное, индуктивность рассеяния первичных и вторичных обмоток трансформатора равна нулю.) Это значит, что токи в анодных цепях вентилей могут изменяться мгновенно, т.е. скачком.

в) Ток нагрузки идеально сглажен. Это могло бы иметь место при бесконечно большой индуктивности в цепи нагрузки. При этом, Пульсирующая ЭДС преобразователя не будет вызывать пульсаций тока нагрузки.

Рис 11

Фазные ЭДС вторичных обмоток трансформатора представлены тремя синусоидами, сдвинутыми каждая относительно предыдущей на угол 120° (электрических).

Направление фазных ЭДС определяют в зависимости от их полярности по отношению к проводящему направлению вентилей. Так на интервале 0 £ Q £ p ЭДС e_a имеет прямую полярность по отношению к вентилю V_d1, на интервале (2/3)p £ Q £ (5/3)p ЭДС e_b - прямой полярности по отношению к вентилю V_d2 и т.д. На первом интервале фазная ЭДС e_a, а на втором интервале e_b положительны. Рассмотрим состояние схемы на интервале Q₁£ Q£ Q₂. Здесь ЭДС e_a имеет прямую полярность по отношению к V_d1. Учитывая, что на этом интервале e_a > e_b и e_a > e_c, к вентилям V_d2 и V_d3 приложены результирующие ЭДС обратной полярности и они заперты. Открыт и пропускает ток нагрузки только вентиль V_d1.

При Q= Q₂ e_а = e_в , а при Q> Q₂ e_в > e_а. Начиная с этого момента будет открыт вентиль V_D2 , ток нагрузки будет протекать по контуру фазы “b”, а к вентилям V_D1 и V_D3 будет приложено обратное напряжение и они окажутся заперты.

Далее, аналогично написанному, ток нагрузки перейдет на фазу “с” и процессы в схеме будут повторяться. Таким образом, на интервале Q₁£ Q£ Q₂ e_d = e_а на интервале Q₂£ Q£ Q₃ e_d = e_в и на интервале Q₃£ Q£ Q₄ e_d = e_с . Мы видим, что ЭДС преобразователя изменяется по огибающей синусоид фазных ЭДС. Моменты, когда фазные ЭДС равны (моменты пересечения синусоид фазных ЭДС) носят название моментов (или точек) естественной коммутации. Сам же переход тока с вентиля предыдущей фазы на вентиль последующей фазы называется коммутацией. Таким образом, в неуправляемом выпрямителе с идеальным питающим трансформатором коммутация вентилей мгновенная и происходит в моменты естественной коммутации. Ток каждого из вентилей при указанных выше условиях и допущениях будет иметь форму прямоугольных импульсов угловой длительностью l_им= (2/3)p, чередующихся с паузами, длительностью l_пауз= (4/3)p.