Расчет выпрямителей с емкостным фильтром

 

На рис. 4а приведена кривая сетевого тока при wRC = 11. Ток от сети потребляется в виде коротких импульсов, в течение которых осуществляется заряд конденсатора фильтра.

В режиме непрерывного тока Ud = 2.34U, q1 = q2 = 30°.  Выпрямитель функционирует в РНТ  при любом значении wRC < 1,9. На рис. 4б приведена кривая тока сети при wRC = 1. Амплитуда тока сильно модулирована, поскольку ток диода является суммой тока нагрузки и тока заряда конденсатора.

Анализ полученных данных позволяет заключить следующее:

1. Коэффициент мощности трехфазного выпрямителя с С-фильтром выше, чем у однофазного, однако его значения достаточно низки, в том числе и в режиме непрерывного тока (например, на границе РНТ c = 0,833). При улучшении сглаживания выходного напряжения коэффициент мощности резко снижается.
2. Велико отношение амплитуды тока к его среднему значению, особенно этот факт проявляется при высоком качестве выходного напряжения (при КП = 0,01 это отношение равно 28,2).

На рис. 3,в показана зависимость действующих значений гармоник сетевого тока, отнесенных к току нагрузки Id, от коэффициента пульсации, рассчитанная для трехфазного выпрямителя. Интенсивность эмиссии гармоник в сеть высока, но, в отличие от однофазного выпрямителя, в спектре потребляемого тока отсутствуют гармоники, кратные трем. При переходе в режим непрерывного тока интенсивность высших гармоник тока снижается, в пределе при wCR®0 отношение действующих значений гармоник сетевого тока к току нагрузки для 5-й гармоники равно 0,16, для 7-й – 0,11, для 11-й –  0,07, для 13 – 0,06. Эмиссия гармоник тока в сеть может привести к невыполнению требований ГОСТ Р 51317.3.2-99 и необходимости применения компенсатора мощности искажения или корректора коэффициента мощности.

 

 

 

Литература

 

1.Мелешин В.И. Транзисторная  преобразовательная техника.- М.: Техносфера. 2006. – 632 с.

2.Веников В.А. Теория  подобия и моделирование применительно  к задачам электроэнергетики  – М.:Высш. Школа, 1966.

 

 

Попков Олег Захарович – кандидат технических наук, доцент, заместитель заведующего  кафедрой Промышленной электроники МЭИ (ТУ)

Чаплыгин Евгений Евгеньевич – кандидат технических наук, доцент кафедры Промышленной электроники МЭИ (ТУ). E-mail: ChaplyginYY@mpei.ru.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

б)

 

в)

 

Рис. 3

 

а)                                                                                      б)

Рис. 4