длительностью 2я/т. Амплитуда импульса тока вентиля равна среднему значению выпрямленного тока /о.

Напряжение на нагрузке в идеальном выпрямителе повторяет форму тока (см. рис. 1.16,г). Частота первой гармоники напряжения пульсаций будет равна tnfc, а коэффициент пульсации напряжения Uo определяется так же, как у выпрямителя с активной нагрузкой: кдк= ,= Uohm/Uo=2/[{km)-l].

При увеличении числа фаз выпрямления т уменьшается время работы каждой и действующее значение тока вторичной обмотки, а содержание высших гармоник увеличивается. В связи с увеличением содержания высших гармоник в токе фазы ухудшается использование трансформатора и его расчетная (габаритная) мощность увеличивается.

Представляя выпрямленное напряжение гармоническим рядом, можно найти постоянную составляющую выпрямленного напряжения

t/ -(m/K)f/,sm(n/ffz). (1.10)

В т-фазном выпрямителе каждая фаза работает в течение 1/т части периода. При аЬ = оо в идеальном выпрямителе выпрямленный ток постоянный и равен току нагрузки /о. Ток фазы имеет амплитуду, равную току нагрузки, и поскольку его длительность равна 2п/т, то среднее значение тока фазы и вентиля IpIJm.

Действующее значение тока определяется из выражения

/в == = 1/ (1/2я) Г II dmt = IjVm . (1.11) о

Из (1.10) найдем

f/2= [л/УТт] [/o/lsin (л/т)]

и, учитывая, что в однотактных схемах m2 = mi, определим габаритную мощность вторичной обмотки трансформатора:

Si = mJUi = 2,22Poi[Vmsm{n/m}]. (1.12)

Ток первичной обмотки трансформатора зависит не только от схемы соединения обмоток, но и от количества фаз. При соединении первичных обмоток в звезду и при Ш2== mi ток первичной обмотки

А = (*/ тр) = (1Чр) (Vm) КГ=Т. (1.13)

.3-858 33

При этом габаритная мощность первичной обмотки

Si = mit/i/i = 2,22/т-1 Pj[m sin (я/m)]. (1.14)

В отличие от тока первичной обмотки ток вторичной обмотки содержит постоянную составляющую, поэтому габаритная мощность первичных обмоток меньше. Габаритная мощность трансформатора Stp=0,5(Si+S2). В реальном трансформаторе при прохождении тока по обмоткам создается не только основной магнитный поток, но и поток рассеяния, который замыкается по воздуху. Магнитный поток рассеяния индуктирует в обмотках трансформатора, ЭДС рассеяния

где Es - ЭДС рассеяния; © - частота питающей сети; Ls - индуктивность рассеяния обмотки; / - действующее значение тока, протекающего по обмотке трансформатора; Xs - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки трансформатора.

Если ток уменьшается, то ЭДС рассеяния направлена согласно с током и поддерживает его. Если ток увеличивается, то ЭДС рассеяния направлена встречно и стремится его уменьшить.

Наличие во вторичных обмотках трансформатора ин-дуктивностей рассеяния вызывает в реальных многофазных выпрямителях перекрытие токов дву.х, а иногда и более фаз. Это объясняется тем, что при переключении нагрузки с одной фазы на другую токи фаз не могут спадать и нарастать мгновенно. Спадание тока в отключаемой и нарастание тока в подключаемой обмотках под влиянием ЭДС самоиндукции происходит в конечном отрезке времени. В результате ток нагрузки в течение некоторого времени протекает по двум фазам одновременно. Угол, соответствующий времени совместной работы двух фаз на нагрузку, называется углом перекрытия у. Процессы, протекающие в интервале, соответствующем углу перекрытия у, можно рассмотреть с помощью эквивалентной схемы выпрямителя рис. 1.18, а. На этой схеме в каждую из фаз вторичных обмоток включены их индуктивности рассеяния Ls.

В промежуток времени от О до ti через фазу а протекает неменяющийся ток, так как индуктивность дросселя бесконечно велика. Напряжение на выходе выпрямителя в это время равно напряжению фазы а (рис.

1.18, б). Вентили всех фаз, кроме фазы а, закрыты. В момент, соответствующий углу Ыи напряжение фазы а, уменьшаясь, становится равным напряжению фазы Ь. Ток вентиля Дг (фазы Ь) начинает нарастать, а ток вентиля фазы я - уменьшаться. В процессе спада и нарастания токов вентилей ЭДС самоиндукции обмотки фазы а Esa = -Udialdt будет прибавляться к ЭДС фазы а,

oim:

Рис. 1.19. Эквивалентная схема выпрямителя с индуктивной нагрузкой с учетом влияния активного сопротивления фаз.

а - схема электрическая; б - напряжение на вторичных обмотках; в - ЭДС фаз а, Ъ, о к выпрямленное напряжение ио (V - угол перекрытия); г - токи фаз а, Ь, с; д- ток нагрузки.

Рис, 1.18. Эквивалентная схема выпрямителя с индуктивной нагрузкой с учетом индуктивности рассеяния обмоток.

а -схема электрическая; б - напряжение на вторичных обмотках- в - п бающая напряжения фаз; г - ток фазы а; а - ток фазы в; е - ток Аячь, ж - ток нагрузки (v - угол перекрьгеия).