Напряжения выпрямителя

погрешности трансформаторн напряжения делятся на чвтнрв класса . точности: 0,2; 0,5; 1; а Трансформаторн напряжения выполняются однофазными и трехфаеннми.

По конструкции трансформаторы напряжения выполняются одно-или трехфазными, с масляным охлаждением или воздушным (сухими).

По конструкции трансформаторы напряжения выполняются однофазными (НОС-0,5; НОМ-10; НКФ-ПО) и трехфазными (НТМ-10, НТМИ-10). Число, стоящее после обозначения типа трансформатора, указывает значение первичного номинального напряжения, на которое он рассчитан, в киловольтах.

Трансформаторы напряжения выполняются однофазными и трехфазными на напряжения от 0,38 до 1150 кВ. Часто применяются две вторичные обмотки, одна из которых соединяется в открытый треугольник.

Инверторами напряжения, называются автономные преобразователи, в которых переменное напряжение на нагрузке образуется в результате ее периодического подключения с помощью ключей к источнику постоянного напряжения, причем с помощью ключей обеспечивается чередующаяся полярность импульсов напряжения на нагрузке. Инверторы напряжения выполняются на полностью управляемых приборах (транзисторах, двухоперационных тиристорах, одно-операционных тиристорах, снабженных цепями коммутации).

Обычно ступени регулирования напряжения выполняются равными между собой, чем обусловливается также и равенство числа витков на ступенях. В этом случае число витков обмотки на ответвлениях:

Г. Машины постоянного тока высокого напряжения. Они применяются для радиоустановок в качестве генераторов. В настоящее время построен ряд таких машин мощностью от 3 до 150 кет на напряжения от 7,5 до 30 кв. Самый большой генератор этого рода выполнен на 150 кет, 15 кв, 850 об/мин. Генераторы высокого напряжения имеют чаще всего обычную конструкцию полюсной системы, один или два коллектора (по обе стороны якоря) и соответственно одну или две обмотки якоря, большое число пазов, скошенных на зубцовый шаг (чтобы по возможности ограничить пульсации напряжения на щетках), утолщенную изоляцию между коллекторными пластинами (до 1,5—2,5 мм ввиду того, что разность потенциалов между соседними делениями коллектора достигает в таких машинах 250 в и выше), специальные приспособления для защиты от кругового огня и т. д. Генераторы высокого напряжения большой мощности имеют специальную конструкцию — распределенную обмотку возбуждения, магнитные клинья в пазах и т. п. Все генераторы высокого напряжения имеют независимое возбуждение. Д. Двигатели и генераторы предельной мощности. На предельные для машины постоянного тока мощности и средние напряжения выполняются прокатные двигатели. На меньшие мощности и те же напряжения выполняются генераторы для прокатных установок. Достаточно типичной в этом отношении является прокатная установка, выполненная заводом «Электросила» и состоящая из прокатного двигателя на 8840 кет, 900 в, 65 об/мин и двух генераторов по 5200 кет, 900 в, 375 об/мин каждый, входящих в преобразовательную установку двигателя. Предельные мощности — нормальные и повышенные — компенсированных машин постоянного тока и допускаемые в них линейные нагрузки даны на 11-1 в зависимости от диаметра якоря Da. Здесь необходимо заметить, что в схемах современных электроприводов нашли широкое применение техническая электроника, техника слабых токов, техника высокой частоты и т. д. Это делает изучение и конструирование машины большой мощности неотделимым от рабочей схемы.

Напряжения выполняются в виде дисков, размещенных группами на стержнях ( 10-3, а). Эти обмотки обычно имеют меньший поток

В ряде случаев автотрансформаторы высокого напряжения выполняются по смешанной автотрансформаторно-трансформаторной схеме. Для этого, кроме обмоток, имеющих общую часть, есть еще обмотка, связанная с первыми двумя только магнитным потоком.

Трансформаторы с плавным регулированием напряжения выполняются в единицах относительно малой мощности. Широкое распространенно приобрели регулировочные трансформаторы, работающие по автотрансформаторной схеме. В таких трансформаторах обмотка располагается на сердечнике в один слой и выполняется из неизолированного провода. По обмотке скользят щетки специальной конструкции, причем ширина щетки должна быть такой, чтобы переход с витка на виток происходил без разрыва рабочей цепи. Для ограничения тока короткого замыкания, возникающего в этом случае в перекрываемых щеткой витках обмотки, щетка может быть выполнена из ряда контактов, соединенных между собой активными сопротивлениями, или из угля с таким расчетом, чтобы ее поперечное сопротивление было достаточно для ограничения тока короткого замыкания, а продольное не вызывало чрезмерно большего падения напряжения при протекании нагрузочного тока. Число витков обмотки выбирается так, чтобы на виток приходилось 0,5—1 в и чтобы, следовательно, регулирование напряжения происходило плавно. Регулировочные трансформаторы выполняются на мощности до 100 кв-а с числом щеток от 10 до 30 при нагрузке на щетку до 40 а.

Одним из способов уменьшения токов к. з. в схемах с. н. мощных блочных станций является применение двух напряжений: 10 и 6 кВ вместо одного 6 кВ ( 3-16). Рабочий трансформатор выполняется с двумя обмотками напряжением 10 и 6 кВ. На каждом из этих напряжений выполняется две секции РУ с. н. Аналогично на два вторичных напряжения выполняются и резервные трансформаторы с. н. и их магистрали. Хотя при этом и дости-

Если индуктивность (фильтр) не входит в нагрузку, то кривая напряжения на нагрузке повторяет форму тока. При этом напряжение на нагрузке не содержит переменной составляющей, а напряжение на индуктивности равно разности выходного напряжения выпрямителя и напряжения нагрузки (заштрихованные участки на 1 1 . 1 1 , д) .

Величину обратного напряжения выпрямителя необходимо знать при выборе вентилей: обратное напряжение вентиля t/o6pB должно быть больше максимального обратного напряжения, действующего в схеме выпрямителя Uo5pmax, в противном случае может произойти электрический пробой вентиля. Если в выпрямителе применены полупроводниковые вентили, то допускается их последовательное включение ( 5.3, г). При этом нужно, чтобы обратное напряжение на каждом вентиле не превышало допустимого значения. Для этого число последовательно включенных вентилей

недопустимо, так как наличие конденсатора, включенного параллельно выходу выпрямителя, может привести к недопустимому возрастанию анодного тока тиратрона и к разрушению катода зарядным током конденсатора. На 12.5, б даны графики анодных и сеточных напряжений при ср = 0, а также анодных токов ламп. Как видно из графика, при э. д. с. е пик-трансформаторов, совпадающих по фазе с анодными напряжениями, анодные токи fa протекают лишь в течение половины положительных полупериодов анодного напряжения, так как отпирающие тиратрон положительные пики вторичной э. д. с. е пик-трансформаторов совпадают с максимумами анодного напряжения. Выпрямленное напряжение U0 = I0Ra в этом случае больше половины максимального значения выпрямленного напряжения выпрямителя. Если э. д. с. е пик-трансформаторов будут опережать по фазе анодное напряжение, то выпрямленное напряжение будет увеличиваться. Наоборот, если э. д. с. пик-трансформаторов будут отставать по фазе от анодного напряжения, то положительные пики сеточного напряжения будут действовать лишь в конце положительных полупериодов анодного напряжения ( 12.5, в) и величина выпрямленного напряжения будет очень малой.

тывании защиты минимального напряжения конденсатор разряжается на электромагнит отключения и вызывает его работу. Питание остальных реле производится от блоков питания. Для поддержания постоянного заряда конденсаторов применяется специальное зарядное устройство, состоящее из трансформатора напряжения, реле минимального напряжения, выпрямителя, поляризованного реле, сглаживающего конденсатора и сопротивлений типа УЗ-400.

В электротехнике применяются фазосдвигающие и фазовращою-щпе цепи, которые служат для получения в определенной вот ми напряжений или токов, сдвинутых по фазе относительно напряжения или тока па входе цепи. Фазовращающие цепи служат для изменения фазы неизменного выходного напряжения. Эти цепи могут использоваться, например, для регулирования напряжения выпрямителя, питающего привод станка.

В трансформаторах средней и большой мощности индуктивное сопротивление рассеяния оказывает существенное влияние на работу выпрямителя ( 6.2, а). Временные диаграммы, показанные на 6.2,6, соответствуют случаю, когда индуктивное сопротивление дросселя фильтра xL^>Rn, что позволяет пренебречь пульсациями выходного напряжения выпрямителя.

Изменить полярность выходного напряжения выпрямителя можно:

Для упрощения анализа заменим реальную'форму напряжения пилообразной. Тогда постоянная составляющая выходного напряжения 7= = {/2 — Af/c/2- Величину А(/с (см. 14.9, б) можно определить из условия стационарности (постоянства) процессов заряда и разряда конденсатора Сф. Заряд, который получает конденсатор за время /а — t\ определится выражением Q3 = CAUc- Зл-ряд, который теряет конденсатор за время ^з—^2, определится выражением Qpa3=/o(^3—12). Так как емкость конденсатора обычно выбирают достаточно большой, то отрезок времени, на котором происходит разряд конденсатора, оказывается близким к половине периода входного напряжения выпрямителя. Поэтому Qpa3^yIoT/2. Условие стационарности (0,= С'раз) имеет вид IoT/2=&U-cC, откуда находим Д{/с = /о7У(2С) = U0T/(2RHC)= (У„Г/2т.

Из последнего выражения видно, что коэффициент пульсации тем меньше, чем меньше период Т входного напряжения выпрямителя и больше постоянная времени т = Сф/?„. Так как сопротивление нагрузки обычно бывает задано, то для увеличения т можно увеличивать только емкость конденсатора Сф. Однако при увеличении емкости выше некоторого предела необходимо, помнить, что это приводит к возрастанию начального тока заряда при включении источника питания. При чрезмерном увеличении емкости Сф этот

выделяется большая часть переменной, а на емкостном — большая часть постоянной составляющей напряжения выпрямителя.

В электротехнике применяются фазосдвигающие и фазовра-щающие цепи, которые служат для получения в определенной ветви напряжений или токов, сдвинутых по фазе относительно напряжения или тока на входе цепи. Фазовращающие цепи служат для изменения фазы неизменного выходного напряжения. Эти цепи могут использоваться, например, для регулирования напряжения выпрямителя, питающего привод станка.