Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Токи, потребляемые из сети электроприемниками с нелинейной ВАХ.

Вентильные преобразователи.

Рассмотрим гармонический состав тока, потребляемого из сети для двух схем неуправляемых трехфазных выпрямителей с индуктивностью на стороне постоянного тока намного большей, чем на стороне переменного тока.

На рис. 1 приведена схема трехфазного однополупериодного выпрямителя и графики токов на сторонах постоянного и переменного токов, соответствующие различным значениям индуктивности в цепи выпрямленного тока.

Кривая 1 показывает пульсацию выпрямленного тока, который при нулевой индуктивности L совпадает по форме с выпрямленным напряжением. Из этой кривой видно, что за один период переменного тока наблюдаются три амплитуды пульсирующего выпрямленного тока и напряжения, т.е. кратность пульсации m = 3.

 

Рис.3.7.1. Кривые токов трехфазного однополупериодного выпрямителя.

Кривая 4 – это ток фазы А, потребляемый из сети первичной обмоткой трансформатора Т при большой индуктивности L. Разложение этой периодической несинусоидальной функции в ряд Фурье имеет следующий вид:

ia = ,

где: Io – постоянная составляющая тока фазы А,

Im – амплитудное значение тока основной (первой) гармоники,

ωt – угловая частота основной гармоники тока.

Анализ разложения показывает, что:

а) присутствуют четные и нечетные гармоники,

б) отсутствуют гармоники, кратные трем,

в) амплитуда k-й гармоники в k раз меньше амплитуды первой гармоники,

д) кратность пульсаций выпрямленного напряжения m = 3, а номера присутствующих гармоник удобно вычислять по формуле k = m n ± 1, где n – целое число (для n = 1: k =2 и 4, для n = 2: k = 5 и 7 и т.д.). Таким образом в разложении присутствуют все члены ряда, кроме гармоник, кратных трем.

Амплитудный спектр токов основной и высших гармоник, потребляемых из сети трехфазным однополупериодным выпрямителем приведен на рис. 2.

Рис.3.7.2. Амплитудный спектр гармоник трехпульсного выпрямителя.

На рис. 3 приведена схема трехфазного мостового выпрямителя и графики напряжения и тока на сторонах постоянного и переменного токов при соединении трансформатора по схеме звезда-звезда..

Рис.3.7.3. Трехфазный мостовой выпрямитель с трансформатором звезда-звезда.

Рис.3.7.4. Трехфазный мостовой выпрямитель с трансформатором треугольник-звезда.

Напряжение на стороне постоянного тока U= пульсирует c частотой в 6 раз большей частоты питающей сети, т.е. кратность его пульсации m = 6.

На практике чаще всего индуктивность L велика и потребляемый из сети ток имеет форму прямоугольных (рис.3) или ступенчатых (рис.4) импульсов.

Независимо от схемы соединения, разложение несинусоидального тока в ряд Фурье имеет вид:

ia = 2 , где

Id - действующее значение выпрямленного тока,

ωt – угловая частота основной гармоники тока.

Анализ разложения показывает, что:

а) отсутствуют четные гармоники,

б) отсутствуют гармоники, кратные трем,

в) амплитуда k-й гармоники в k раз меньше амплитуды первой гармоники.

 

Рис.3.7.5. Амплитудный спектр гармоник шестипульсного выпрямителя.

Кратность пульсации выпрямленного напряжения m = 6, а номера присутст­вующих гармоник также удобно вычислять по формуле k = m n ± 1, где n – целое число (для n = 1: k =5 и 7, для n = 2: k = 11 и 13 и т.д.). Таким образом в разложе­нии присутствуют все члены ряда, кроме четных и гармоник, кратных трем. Амплитудный спектр гармоник тока шестипульсного выпрямителя приведен на рис.5.

Сравнивая амплитудные спектры трехпульсного (рис.2) и шестипульсного (рис.4) выпрямителей можно заметить, что высших гармоник стало значительно меньше: исчезли имеющие наибольшую амплитуду 2-я и 4-я гармоники, нет больше 8-й и 10-й гармоник и т.д.

 

Комбинированная схема: две трехфазные мостовые схемы с трансформа­торами звезда-звезда и треугольник-звезда.

Рис. 3.7.6. Комбинация двух трехфазных мостовых выпрямителей.

Комбинированная схема (рис.3.7.6) позволяет получить кратность пульсации выпрямленного напряжения m=12. При этом в спектре остаются лишь гармоники с номерами 11, 13, 23, 25…, амплитуды которых невелики.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-29

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...