11.Принцип действия трехфазного нулевого выпрямителя.

Рисунок 11.1 Схема трехфазного нулевого выпрямителя

Данная схема содержит три тиристора VS1–VS3, с помощью которых осуществляется управление выпрямленным напряжением, и трансформаторTV1, который используется для согласования параметров сети с параметрами нагрузки, а также для создания нулевой точки для подключения нагрузки.

Временные диаграммы работы схемы представлены на рисунке 11.2.

Рисунок 11.2 Временные диаграммы работы трёхфазного нулевого Выпрямителя

В данной схеме в каждый период времени ток проводит только один тиристор, причем тот, который имеет наиболее высокий потенциал анода по отношению к катоду.

Точка естественного открывания тиристоров сдвинута для каждого из них на угол по отношению к моменту перехода через 0 соответствующего фазного напряжения. В момент времениподается открывающий импульс на тиристорVS1, имеющий в этот момент времени наиболее высокий потенциал на аноде по отношению к катоду.VS1открывается и нагрузка подключается к фазеа. При этом к нагрузке прикладывается фазное напряжение.

В момент времени подается открывающий импульс на тиристорVS2, который открывается, так как потенциал анода в этот момент времени у него как более высокий. Через открывшийсяVS2нагрузка подключается к фазеb. При этом через открывшийсяVS2к тиристоруVS1, ранее работавшему, прикладывается обратное линейное напряжение, вследствие чего он закрывается.

Таким образом, включение вентилей в схеме происходит поочередно, вследствие чего каждая фаза поочередно положительным полюсом подключается к нагрузке и ток в нагрузке имеет одно и то же направление. В режиме непрерывного тока каждый тиристор в схеме проводит ток в интервале .

Задача 18Ну значит нада выбрать анодный реактор для питания 3-фазного мостового выпрямителя. В силовой схеме используются тиристоры Т 152 80-11.Требуемое значение индуктивности анодного реактора для ограничения тока короткого замыкания на уровне ударного,где К_п– коэффициент, учитывающий наличие свободной составляющей в токе короткого замыкания; К_п = 1,62,0 ;I_{уд. –} ударный ток, который может протекать по прибору в течение 10 мс;n– количество реакторов, ограничивающих ток короткого замыкания. Анодный реактор выбирается из каталога по соотношениям:L_{н кат.} L_ap; U_{н кат} U_1Н ,

I_{н кат} I_1Н . Нада найти напряжение из класса по напряжению тиристора (2 последних числа в маркировке)

=1100 В;;;

;;где,

- коэффициент запаса по рабочему напряжению,k_з.u=1,652

- максимальное значение рабочего напряжения, прикладываемого к СПП в схеме,- коэффициент, учитывающий возможность повышения напряжения в сети,=1.15;- номинальное значение максимального обратного напряжения, прикладываемого к вентилю.

мГн

Выбор по условию L_{н кат.}  0_,82 мГн

U_{н кат} 238 В I_{н кат}  80 A (вторая группа цифирь в маркировке)

12.Основные расчетные соотношения при выборе элементов трехфазного нулевого выпрямителя. Явление вынужденного намагничивания трансформатора.

1. Среднее значение выпрямленной ЭДС Е:

,где;

– схемный коэффициент.

2. Максимальное значение обратного напряжения, прикладываемого к тиристорам:

3. Среднее значение тока вентиля:

4. Действующее значение тока:

5. Коэффициент формы тока:

6. Эффективное значение тока первичных обмоток трансформатора:

Эффективное значение тока вторичных обмоток трансформатора:

7. Типовая мощность трансформатора:

8. Полная мощность трансформатора:

,

где – схемный коэффициент по мощности;

- постоянная составляющая мощности.

В отличие от однофазной схемы , прерывистый режим работы в данной схеме может возникнуть лишь при .

Явление вынужденного намагничивания сердечника трансформатора

В схеме трехфазного нулевого выпрямителя существует явление вынужденного намагничивания трансформатора. Из-за того, что по обмоткам трансформатора протекает пульсирующий ток, имеющий постоянную составляющую и ряд высших гармонических, при соединении обмоток трансформатора по схеме звезда-звезда потоки вынужденного намагничивания содержат постоянную и переменную составляющие. Эти потоки составляют 20–25% от основного магнитного потока трансформатора. Они замыкаются частично по сердечнику, частично по воздуху и стальной арматуре, замыкающей сердечник.

В результате сердечник трансформатора насыщается, а в стальной арматуре возникают тепловые потери за счет действия

вихревых токов, индуктируемых переменной составляющей потока вынужденного намагничивания. Вследствие насыщения сердечника трансформатора ток холостого хода значительно возрастает по амплитуде, причем его форма становится несинусоидальной.

Для устранения потерь, вызванных переменной составляющей потока вынужденного намагничивания, первичные обмотки трансформатора соединяются в треугольник. Для устранения в трансформаторе постоянной составляющей потока вынужденного намагничивания, каждую вторичную обмотку расщепляют на две части и соединяют в зигзаг.

При соединении в обмоток треугольник третья и кратные ей гармоники исчезают.

Рисунок 12.1 Схема соединения трансформатора треугольник-зигзаг

Ток, протекающий по полуобмотке а, создает поток в одну сторону, а ток, протекающий через фазусво второй полуобмоткеа, вызывает обратный магнитный поток. Следовательно, поток переменный.

Частота пульсаций выпрямленного напряжения составляет 150Гц. Из-за невысокой частоты пульсаций и явления вынужденного намагничивания, данная схема в выпрямителях применяется при мощностях до 10кВт.