Однофазном выпрямителе

Задача 10.3. В однофазном трансформаторе определить: э. д. с., индуктируемую в одном витке, э. д. с., первичной и вторичной обмоток и коэффициент трансформации, если сечение стали сердечника SCT = 8 см2, максимальная магнитная индукция в нем Вт = 1 тл, частота сети / = 50 гц, число витков Wi = 800 и ау2 = 100.

Особенности режима холостого хода. В § 2.6 было показано, что в однофазном трансформаторе из-за насыщения магнитной цепи ток холостого хода при синусоидальном магнитном потоке оказывается несинусоидальным, т. е. возникает ряд высших гармоник:

гармоники фазных токов замыкаются по нулевому проводу. При этом ток холостого хода /0 в каждой фазе содержит третью гармонику /03, а поток Ф является синусоидальным, как в однофазном трансформаторе ( 2.29, а).

Трансформаторы делят на группы в зависимости от сдвига по фазе между линейными напряжениями, измеренными на одноименных зажимах. В однофазном трансформаторе напряжения первичной и вторичной обмоток могут совпадать по фазе или быть сдвинутыми на 180°. Это зависит от направления намотки обмоток и обозначения выводов, т. е. от маркировки. Если обмотки трансформатора намотаны в одну сторону и имеют симметричную маркировку выводов ( 2.32, а), то индуктированные в них ЭДС будут иметь одинаковое направление. Следовательно, будут совпадать по фазе и напряжения холостого хода*. При изменении маркировки выводов одной из фаз или направления намотки одной фазы ( 2.32, б) получается сдвиг по фазе между векторами первичного и вторичного напряжения, равный 180°.

Схему Греца ( II.1, б) выполняют на однофазном трансформаторе. Вторичная обмотка трансформатора подключена к одной диагонали моста, в плечах которого стоят четыре вентиля, а ко второй диагонали присоединяется нагрузочное сопротивление Ra. В принципе схема может работать и без трансформатора, особенно если в ней применены полупроводниковые вентили и нет необходимости в трансформации величины сетевого напряжения (см. также § 1.1). На II.3, б приведены временные диаграммы токов и напряжений для схемы Греца.

В однофазном трансформаторе ( IV.19, а) пв = 4. Намагничивающий ток однофазного трансформатора

дится понятие группы соединения трансформатора. В однофазном трансформаторе может быть две группы соединений. При соединении обмоток трехфазного трансформатора в звезду и треугольник может быть 12 групп. При обозначении группы соединений пользуются аналогией с часовым циферблатом, в котором цифра 12 заменена цифрой 0. При этом вектор линейной э. д. с. обмотки высшего напряжения (например, ЕАВ — IV.39) мысленно совмещают с большой минут-

В большинстве практических случаев трансформатор питается синусоидальным напряжением и, следовательно, в однофазном трансформаторе э. д. с. и магнитный поток синусоидальны, а в графике намагничивающего тока содержатся высшие гармоники.

1. Первичная обмотка соединена в треугольник, вторичная — в звезду (A/Y). Магнитный поток и э. д. с. будут синусоидальны, а график реактивной составляющей фазного намагничивающего тока будет иметь заостренную форму с содержанием третьей и пятой и т. д. нечетных гармоник. Поскольку каждая фаза трансформатора питается синусоидальным напряжением и имеет самостоятельную магнитную цепь, кривая фазного тока будет иметь заостренную форму, как и в однофазном трансформаторе. Третья гармоника в фазном намагничивающем токе имеет одинаковое направление во всех фазах и замыкается в треугольнике.

Фазный ток и напряжение однофазного трансформатора равны его номинальным току и напряжению. Ток и напряжение обмотки одного стержня в однофазном трансформаторе зависят от соединения обмоток стержней — последовательного или параллельного. В случае последовательного соединения обмоток двух стержней ток обмотки одного стержня равен номинальному току, а напряжение — половине номинального напряжения. При параллельном соединении обмоток двух стержней ток обмотки одного стержня равен половине номинального тока, а напряжение — номинальному напряжению. В обоих случаях предполагается, что числа витков обмоток обоих стержней равны.

Для трехфазного трансформатора или однофазного с параллельным соединением обмоток двух стержней найденное выше Шц2+Щ»р или а>п2+2шр является числом витков на один стержень. В однофазном трансформаторе с последовательным соединением обмоток двух стержней на одном стержне располагается половина этого числа витков.

А. Однофазные выпрямители. В однофазном выпрямителе с нулевым выводом трансформатора приемник подключается к выводу от середины вторичной обмотки трансформатора ( 10.34). Рассмотрим сначала работу выпрямителя без сглаживающего фильтра (ключ К разомкнут) . Если в каждой половине вторичной обмотки с числом витков w2 считать положительным то направление тока, при котором соответствующий диод открыт, то ток в каждой половине обмотки и в каждом

А. Однофазные выпрямители. В однофазном выпрямителе с нулевым выводом трансформатора приемник подключается к выводу от середины вторичной обмотки трансформатора ( 10.34). Рассмотрим сначала работу выпрямителя без сглаживающего фильтра (ключ К разомкнут) . Если в каждой половине вторичной обмотки с числом витков н>2 считать положительным то направление тока, при котором соответствующий диод открыт, то ток в каждой половине обмотки и в каждом

А. Однофазные выпрямители. В однофазном выпрямителе с нулевым выводом трансформатора приемник подключается к выводу от середины вторичной обмотки трансформатора ( 10.34). Рассмотрим сначала работу выпрямителя без сглаживающего фильтра (ключ А" разомкнут) . Если в каждой половине вторичной обмотки с числом витков и>2 считать положительным то направление тока, при котором соответствующий диод открыт, то ток в каждой половине обмотки и в каждом

Во время коммутации напряжение на нагрузке ?Лг=0,5(е2а+ и в однофазном выпрямителе равно нулю ( 1.15, б). Следовательно, из-за коммутации уменьшается выпрямленное напряжение и увеличивается его пульсация. Поскольку угол коммутации v тем больше, чем больше ток нагрузки Id и индуктивное сопротивление ха, для повышения качества выпрямителя желательно, чтобы питающая его машина имела небольшое индуктивное сопротивление. В трансформаторе ха равно индуктивному сопротивлению, обусловленному потоками рассеяния, и определяется из опыта короткого замыкания. В синхронном генераторе

6.5. Токи и напряжения в однофазном выпрямителе при учете коммутационных процессов (а) к схема приложения напряжения к нагрузке на интервале коммутации (б)

на проводящих ток обмотках. В однофазном выпрямителе (см. 6.5, а)

Следовательно, из-за наличия индуктивностей рассеяния трансформатора среднее значение напряжения на нагрузке уменьшается с ростом тока Id, поскольку при этом растет длительность коммутационного интервала у. Таким образом, в однофазном выпрямителе

2) при а>90°, как и в однофазном выпрямителе, возможен инверторный режим, если в цепь постоянного тока будет введен источник энергии, полярность которого противоположна полярности напряжения Ua рассмотренного выше выпрямителя.

6.5.3. Коммутационные процессы и внешние характеристики трехфазного мостового выпрямителя. В реальных трансформаторах большой мощности необходимо учитывать индуктивности рассеяния обмоток. Как и в однофазном выпрямителе (§ 6.2.4), вынесем индуктивность рассеяния первичной н вторичной обмоток во вторичную цепь: Xu = Xs2 + X'sl. Индуктивность обмотки трансформатора препятствует скачкообразным изменениям токов t'2 и <;,, поэтому эти токи имеют не прямоугольную, как упрощенно предполагалось ранее, а трапецеидальную форму (временные диаграммы напряжений и токов в мостовом выпрямителе при учете Ха приведены на 6.13).

6.7. Построить кривую анодного напряжения вентиля в однофазном выпрямителе при а = 60° в режиме непрерывного тока и в режиме прерывистого тока нагрузки (R и /^/.-нагрузка), объяснить скачки в кривой.

на проводящих ток обмотках. В однофазном выпрямителе (см. 6.5, с)