Обратного сопротивления

( 1 1 -242) обратного следования

8.55. Коэффициентом несимметрии системы называется отношение составляющей напряжения обратного следования фаз к составляющей прямого следования фаз.

— обратного следования фаз 75

15-1. Разложение двухфазной несимметричной системы напряжений на две симметричные: а — исходная несимметричная система; б — системы прямого и обратного следования фаз; « — определение симметричной системы прямой последовательности; г — определение симметричной системы обратной последовательности

Работа двигателей при несимметричном напряжении сети. Вследствие влияния однофазных нагрузок и при аварийных условиях может возникнуть несимметрия напряжения сети. Несимметричное напряжение можно разложить на составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей. Напряжение прямой последовательности Ui вызывает ток 1п обмотки статора, создающий н. с. прямого следования FT, [см. выражение (VII. 19)1. Напряжение обратного следования U ц вызывает ток обмотки статора /ш, создающий н. с. обратного следования Fn [см. формулу (VII. 19, а)]. Н. с. Рг и Fu вращаются в разные стороны с синхронной скоростью. Напряжение нулевой последовательности не создает вращающихся н. с. и поэтому при дальнейшем рассмотрении не будет учитываться.

Если ротор вращается со скольжением s по отношению к полю прямого следования, вращающемуся со скоростью nlt то согласно формуле (IX. 1) скорость п вращения ротора равна n=n1(l— s). Скольжение ротора относительно поля обратного следования

сопротивлением, так как пропорциональное скольжению индуктивное сопротивление мало. При этих условиях короткозамкнутая обмотка ротора лишь незначительно демпфирует (ослабляет) прямой поток. В то же время скольжение ротора относительно потока, создаваемого токами обратного следования, весьма велико (равно 2—s). Вызванный этим потоком ток ротора не определяется активным сопротивлением, так как оно слишком мало по сравнению с индуктивным, пропорциональным 2—s. Поэтому короткозамкнутая обмотка ротора по отношению к потоку, создаваемому током обратной последовательности, действует как демпфирующий контур, вследствие чего при работе асинхронного двигателя несколько снижается несимметрия напряжения сети.

ротора со скоростью п^^п^в ту же сторону, что и ротор. Ток обратного следования /aii создает обратновращающееся поле, движущееся относительно ротора со скоростью ri%——njS в сторону, обратную вращению ротора.

Обратная волна н. с., вращаясь относительно ротора с двойной синхронной скоростью, наводит в обмотке возбуждения ток двойной частоты, накладывающийся на постоянный ток. В результате этого возникает н. с. обмотки возбуждения, пульсирующая с двойной частотой. Ее основную волну относительно ротора можно разложить на две вращающиеся встречно с двойной синхронной скоростью. Так как ротор также вращается, то поток, создаваемый прямой волной н. с., наводит в якорной обмотке э. д. с. тройной частоты, а обратной волной н. с.— э. д. с. основной частоты, но обратного следования фаз. Электродвижущая сила тройной частоты вызывает в якорной обмотке ток тройной частоты. Раскладывая пульсирующую н. с. этого тока на две н. с. с половинной амплитудой, вращающиеся в противоположные стороны, видим, что в обмотке возбуждения они создают токи четвертой гармоники, а в якорной обмотке — пятой.

При отсутствии на роторе замкнутых контуров и равномерном еоздушном зазоре или при неподвижном роторе сопротивления прямой и обратной последовательности фаз были бы равны. В синхронном режиме ротор вращается относительно обратного поля с двойной синхронной скоростью и обмотка возбуждения замкнута через возбудитель. Кроме того, на явнополюсном роторе в большинстве случаев имеются короткозамкнутые контуры демпферной обмотки, а на неявно-полюсном — контуры по массивным участкам стали. Поэтому синхронную машину, по которой проходят токи обратного следования, можно сравнить с асинхронной, работающей при скольжении s=2. В обмотках демпферной и возбуждения, а также в массивных частях ротора токи протекают так же, как и в роторных контурах асинхронного двигателя. Эти токи имеют двойную частоту и демпфируют обратное поле, т.е.: препятствуют его проникновению в ротор. При наличии демпферной обмотки, имеющей междуполюсные соединения, можно считать, что поток взаимоиндукции обратного поля почти полностью скомпенсирован и имеют место лишь потоки рассеяния обмоток статора и ротора.

При перемене порядка следования фаз сопротивление обмоток трансформаторов не изменяется, поэтому сопротивления прямого и обратного следования одинаковы. Активные сопротивления равны гк, индуктивные сопротивления равны хк.

Выпрямительные диоды широко используют в схемах выпрямления переменного тока в постоянный. Для работы на повышенных напряжениях (свыше 1000В) полупроводниковые диоды соединяют последовательно. При таком соединении напряжение, приложенное к цепочке диодов, распределяется между ними пропорционально обратным сопротивлениям, поэтому стараются подобрать диоды с примерно одинаковыми величинами обратных сопротивлений. Применяется также способ шунтирования диодов резисторами, величина которых гораздо меньше обратных сопротивлений диодов. В этом случае распределение напряжения между диодами определяется значениями шунтирующих резисторов и не зависит от величины обратного сопротивления.

Инерционность запирания диода связана с эффектом накопления носителей заряда, который заключается в следующем. При протекании через диод прямого тока через р — n-переход осуществляется инжекция носителей и образуется избыточная концентрация неосновных носителей, возрастающая с увеличением прямого тока. При переключении напряжения на обратное эти неосновные носители в первый момент увеличивают обратный ток и способствуют снижению обратного сопротивления. Постепенно концентрация неосновных носителей уменьшается за счет рекомбинации и ухода через р — n-переход. После окончания рекомбинации обратное сопротивление и ток восстанавливаются до стационарных значений. Кроме того, на инерционность диода в импульсном режиме оказывает влияние барьерная емкость, уменьшение которой может быть достигнуто уменьшением площади р — я-перехода.

— время восстановления обратного сопротивления tBOC — время с момента смены направления тока через диод с прямого на обратное до того момента, когда обратный ток уменьшится до заданного значения;

Как отмечалось выше, эффект накопления зарядов является причиной инерционности диодов в импульсных режимах. Однако этот эффект не всегда отрицателен и используется при создании группы диодов, которая называется диодами с накоплением заряда или диодами с резким восстановлением обратного сопротивления. Особенность этих диодов заключается в том, что в них эффект накоп-

могут выполняться как на дискретных элементах, так и в виде интегральных микросхем (микросхемы К2ЛП173, К1ЛИ941, К1ЛП281). В чистом виде указанные микросхемы используются редко вследствие большого затухания сигнала (влияние шунтирующего действия обратного сопротивления закрытого диода), малого быстродействия (влияние паразитных емкостей). В основном они применяются в сочетании с другими сложными схемами для расширения входов по операции ИЛИ, И.

Если fnp.ycT быстро изменить на запирающее Uo6p, то обратный ток резко возрастает до значения /обр тах, существенно превышающего ток /о (см. 1.6). Такое явление обусловлено тем, что накопившиеся в базе («-слое) при прохождении прямого тока дырки втягиваются полем р-«-перехода обратно в эмиттер (р-слой). При этом обратное сопротивление резко уменьшается. В результате последующего процесса рекомбинации дырок с электронами, занимающего конечный отрезок времени, концентрация дырок достигает равновесного значения, а обратный ток уменьшается до установившегося значения /о. Промежуток времени с момента прекращения прямого тока до момента, когда обратный ток достигает своего установившегося значения, называют временем восстановления обратного, сопротивления (тока) /„„с диода.

обратного сопротивления. По этому параметру импульсные диоды делят на три группы:

При последовательном включении германиевых или кремниевых вентилей параллельно каждому вентилю включают резисторы /?ш, величина сопротивления которых должна быть примерно на порядок меньше среднего обратного сопротивления вентиля. Дело в том, что даже однотипные германиевые и кремниевые вентили имеют сильный разброс обратных сопротивлений, поэтому падения напряжений на вентилях, пропорциональные их обратным сопротивлениям, могут

На 2.29, в показано изменение тока при переключении диода. При прямом смещении через диод проходит прямой ток /пр, сразу же после переключения ток изменяет направление на обратное. В начальный момент обратный ток может существенно превышать статический обратный ток /s. По мере рассасывания инжектированных носителей заряда обратный ток стремится к /s и достигает его в течение времени твоо, называемого временем восстановления обратного сопротивления.

временем обратного восстановления (временем восстановления обратного сопротивления) fBOC (1—500 не для диодов разных типов) при переключении с заданного прямого тока на заданное обратное напряжение (см. 12);

время восстановления обратного сопротивления гвос (десятки наносекунд).