Частота основной гармоники выпрямленного напряжения (частота пульсации) равна mfc.

Каждая фаза вторичной обмотки трансформатора работает в течение периода один раз и длительность работы фазы составляет 1/т часть периода. В любой момент работает только одна фаза, имеющая наибольшее положительное напряжение. При этом ток в фазе вторичной обмотки трансформатора и в вентиле неизменен и равен току нагрузки /о, т. е. ток в фазе вторичной обмотки может быть изображен прямоугольником с высотой /о и основанием 2п/т.

Среднее значение тока в вентиле и в фазе вторичной обмотки трансформатора /ср = /о п и действующее значение тока

= 4 =

2я/т

Таким образом, коэффициент формы кривой тока вторичной обмотки трансформатора при работе выпрямителя на нагрузку индуктивного характера /с/=/2 ср= Это выражение показы-

вает, что с увеличением числа фаз выпрямления действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора возрастает при неизменном среднем значении, так как при этом сокращается время работы каждой фазы и содержание высших гармонических в кривой тока увеличивается. Вследствие этого ухудшается использование трансформатора и его габаритная (расчетная) мощность увеличивается с увеличением числа фаз выпрямления.

Габаритная мощность вторичной обмотки трансформатора

g г/ г . 0 h 2.22 р

V2m 3i,JL Vm -i JL m m

так как в однотактных схемах тг=т.

Ток в фазе первичной обмотки трансформатора зависит от схемы соединения обмоток и от числа фаз вторичной и первичной обмоток. При одинаковых числах фаз первичной и вторичной обмоток (гпх-тг) действующее значение тока фазы первичной обмотки

д = Li 2 /2 = J-l/iL ii== LA]/r=T.

п п V т ni п т

Если число фаз вторичных обмоток больше числа фаз первичных обмоток {тг>т{) в 2, 3 и т. д. раза, то в каждой фазе первичной обмотки будет гпг/т^ импульсов тока за период и действующее значение

h = {\1п)Ут.,1т^2 = (l/n)(/o/Ki)-

в случае (mz=mi) габаритная мощность первичной обмотки трансформатора

Si = mUJi = 2,22 [l/ml/(m sin л/т)]Ро. a в случае m2>mi

Si = 2,22 [Ущ1(т^ sin it/mg)! Ро-

Габаритная мощность первичных обмоток меньше, чем вторичных, так как при тг-Шх кривая тока первичной обмотки не содержит постоянной составляющей, а при m2>mi лучше используются первичные обмотки.

Габаритная мощность трансформатора 5тр=0,5 (Si-1-52). Реальный выпрямитель обладает внутренним активным сопротивлением Гф=Гпр-ЬГтр и индуктивностью рассеяния Ls обмоток трансформатора (рис. 6.29), которые влияют на работу выпрямителя,

Рис. 6 29. Схема трехфазного выпрямителя, работающего на индуктивную нагрузку

Рис. 6.30. Временные диаграммы выпрямленных напряжения и токов в фазах вторичных обмоток многофазного выпрямителя при учете внутреннего активного сопротивления

изменяя как величину, так и форму кривой выпрямленного напряжения и тока вентиля. Сопротивление выпрямителя Гф, работающего на нагрузку индуктивного характера, так же как и при любом характере нагрузки, снижает выпрямленное напряжение за

счет падения напряжения в этом сопротивлении. Кроме того в многофазных схемах выпрямления (при т>2) за счет внутреннего сопротивления Гф возникает перекрытие фаз, т. е. их одновременная работа (рис. 6.30). Положительные значения ЭДС в фазах вторичных обмоток оказываются больше выпрямленного на-прял^ения Uo, перекрывая друг друга в интервале -(я/2-я/т) ш/йс:-ь (я/2Ч-я/т) и в течение некоторой части периода, соответствующей углу перекрытия фаз у, две фазы а я b вторичных обмоток трансформатора работают одновременно. В фазе а. заканчивающей работу, ток ia уменьшается за время перекрытия фаз от значения До до О, а в фазе Ь, вступающей в работу - увеличивается от О до /о, причем сумма токов двух фаз равна току нагрузки (ia = ib = Io), который при бесконечно большой индуктивности па выходе выпрямителя неизменен.

При выбранном начале отсчета времени, рис. 6.30 ЭДС в фазах а я в определяется следующими выражениями:

Ua - и^т COS (со t -f я/m) И И;, = Um COS (со / - я/m).

Так как вентили в фазах а я в открыты, то напряжение на выходе выпрямителя в течение части периода, соответствующей углу перекрытия у, равно:

Ua = Ua - 1Гф = С/гт cos (со t + п/т) - 1вГф и

о = fc - 1вГф = f/2m COS (со t - п/т) - г'вГф,

щ = 0,5 ( д + щ) ~ 0,5/(,Гф = и^т COS п/т cos со / - 0,51ф.

Угол перекрытия фаз может быть определен из условия (ot = = ±у/2, когда ЭДС фазы а, заканчивающей работу (или фазы Ь, вступающей в работу), равна напряжению на фазе b (или на фазе а), т. е.

и, cos (у/2 -f я/т) = cos (у/2 - я/т) - Ify,

sin Y/2 = °Ф = тгф тгф 2U2m sin ~

Выпрямленное напряжение при наличии перекрытия фаз

/о = /очч-/о'-ф(1-у/8 ), (6.13

где С/охх - выпрямленное напряжение при холостом ходе.

При небольших углах перекрытия (у<30° или у<я/6) вычитаемое в скобке выражения (6.13) очень мало (ту/8п) я напря-л^ение на выходе выпрямителя C/o=if/oxx-/оГф.

При работе реального многофазного выпрямителя на чисто активную нагрузку за счет внутреннего сопротивления выпрямителя также возникает перекрытие фаз, искажающее форму кривой выпрямленного напряжения.