а ЭДС самоиндукции обмотки фазы b Esb=-Lsdib/dt вычитаться из ЭДС фазы Ь. Поэтому выпрямленное напряжение на интервале перекрытия будет средним между Ua и Нь. Ток фазы а и b показан на рис. 1.18, 5 и е. Через дроссель и нагрузку протекает постоянный суммарный ток фаз а и Ь:

lo-ta + h, ----

Когда ток ia фазы а станет равным нулю (момент времени 2 на рие. 1.18, в и 5), ток в фазе b станет равным /о, вентиль Д\ закроется, а вентиль Д2 откроется. ЭДС индуктивностей рассеяния фаз станут равными нулю, и выпрямленное напряжение скачком возрастет до напряжения UQ=Ub. Во время перекрытия фаз выпрямленное напряжение Но можно определить из следующих уравнений: Ыо=Ма-Lsadia/dt; Uo=Ub-\-Lsbdib/dt, откуда Uo= = 0,5(Ua+Ub) (см. рис. 1.18, г). Угол перекрытия увеличивается с увеличением тока нагрузки и индуктивности рассеяния обмоток трансформатора. С ростом числа фаз угол перекрытия занимает все большую часть интервала работы фазы и в многофазных выпрямителях в перекрытии могут участвовать не только две фазы, но и более.

Перекрытие фаз уменьшает выпрямленное напряжение, увеличивает его пульсации. Время работы каждой фазы увеличивается на угол перекрытия, поэтому действующее значение тока вентиля и тока в обмотках трансформатора несколько уменьшается. Это снижает габаритную мощность трансформатора.

В реальных выпрямителях с числом фаз больше двух угол перекрытия фаз увеличивается за счет падения напряжения на активном сопротивлении фазы. Перекрытие фаз начинается при равенстве выпрямленного напряжения и ЭДС следующей фазы. Это показано на рис. 1.19.

Внешняя (нагрузочная) характеристика показывает, как изменяется выпрямленное напряжение выпрямителя с ростом тока нагрузки.

Внутреннее сопротивление реального выпрямителя состоит из активного сопротивления фазы Гф и реактивного сопротивления Xs. В активное сопротивление фазы Гф входят активные сопротивления обмоток трансформатора г,р и сопротивление вентиля Гт

Активное сопротивление обмоток трансформатора является суммой сопротивления вторичной обмотки трансформатора Г2 и приведенного ко вторичной обмотке сопротивления первичной обмотки г[

Приведение ко вторичной обмотке сопротивления первичной обмотки осуществляется через коэффициент трансформации n-rpUJUi

r\-=rJnl ,

Рис. 1.20. Внешняя характерив-тика выпрямителя с индуктивной реакцией.

где Г{ - активное сопротивление первичной обмотки трансформатора; U{-действующее значение напряжения первичной обмотки; - вторичной обмотки.

Сопротивление вентиля Гт определяется из его вольт-амперной характеристики I=f{U). Эквивалентное реактивное сопротивление Rxs вычисляется для основной гармоники пульсаций и зависит от числа фаз выпрямления т, индуктивности рассеяния Lj и частоты питающей сети сос:

R = m(£)f.LJ2n.

Внешняя характеристика, учитывающая влияние активных и реактивного сопротивлений, с достаточной точностью описывается уравнением

UoUo..-Io{rф + Rxsh (1.15)

где t/ox.x - выпрямленное напряжение холостого хода; /о - выпрямленный ток; Гф - активное сопротивление фазы; Rxs - эквивалентное реактивное сопротивление фазы.

В уравнении (1.15) t/ox.x соответствует выходному , напряжению выпрямителя без нагрузки, /оГф учитывает падение напряжения на активном сопротивлении фазы; IqRxs учитывает падение напряжения на индуктивности рассеяния обмоток трансформатора.

с достаточной точностью наклон внешней характеристики определяется величиной Гф--Rxs, которую рассматривают как внутреннее сопротивление выпрямителя.

Приведенное уравнение внешней характеристики выпрямителя с индуктивной нагрузкой графически представляет собой ниспадающую прямую линию (рис. 1.20).

Выпрямители с индуктивной реакцией лучше всего работают при больших токах нагрузки.

1.7. ПРОЦЕССЫ В ВЫПРЯМИТЕЛЕ С ЕМКОСТНЫМ ХАРАКТЕРОМ НАГРУЗКИ

Выпрямитель работает на нагрузку емкостного характера, если на его выход подключен сглаживающий фильтр, начинающийся с конденсатора или состоящий только из одного конденсатора. Сопротивление конденсатора для первой гармоники пульсаций должно быть мало по сравнению с сопротивлением нагрузки. Рассмотрим процессы в выпрямителе с емкостным характером нагрузки на примере однотактной однофазной схемы (рис. 1.21, а).

Конденсатор С в этой схеме заряжается, когда вентиль Д открыт, а при закрытом вентиле разряжается на нагрузку. Ток венти-eoi ля 1д разветвляется на ток нагрузки io и ток заряда конденсатора (сз. Так как конденсатор и нагрузка включены параллельно, то напряжение на конденсаторе является и напряжением на нагрузке.

Рнс. 1.21. Выпрямитель с емкост-ным характером нагрузки.

Coi а - схема принципиальная электрическая; б - напряжение на вторичной обмотке трансформатора; е - напряжение на конденсаторе и на нагрузке; г - ток вентиля и вторичной обмотки трансформатора; д - ток заряда и ток разряда конденсатора; е- обратное напряжение на вентиле.