Внешние характеристики неуправляемых выпрямителей.

3.Различают 3 режима работы выпрямителей:

- холостой ход (I_d = 0);

- нагрузочный или рабочий режим I_dпр> I_d>0;

- аварийный I_d≥ I_dпр.

При рабочем режиме средний ток, приходящийся на вентиль не должен превышать предельно допустимого значения.

С возникновением нагрузки, т.е. выпрямленного тока I_d, среднее значение выпрямленного напряжения U_d понижается относительно его значения для режима холостого хода U_d0.

Понижение U_d с возрастанием тока I_d возникает вследствие индуктивной потери напряжения вызываемой коммутацией вентильных токов. Так, согласно выражению (18), мгновенное значение потери напряжения из-за коммутации одной коммутационной группы ΔU_x = E₂sin , то среднее значение этой потери за период между коммутациями, равный 2π/q

ΔU_x = .

После подстановки 1- cos γ = ,

получим ΔU_x = . (15)

Выражение (19) соответствует среднему значению потери выпрямленного напряжения в одной коммутационной группе (катодной или анодной).

При мостовой схеме выпрямления потеря в двух коммутационных группах

ΔU_x = (16)

Исходя из средних значений выпрямленного напряжения холостого хода U_d0 и потери этого напряжения из-за коммутации ΔU_x внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя U_d (I_d) представлена выражением U_d = U_d0 - ΔU_x = U_d0 - , (17)

где U_к – относительное значение напряжения короткого замыкания трансформатора.

Т.е. внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя при рабочем режиме (γ>2π/q) является прямолинейно падающей.

Угол наклона внешней характеристики выпрямителя зависит от индуктивного сопротивления х_а. удобно это сопротивление выражать через относительное значение напряжения короткого замыкания трансформатора U_к. пренебрегая незначительным индуктивным сопротивлением питающей сети, приходящейся на фазу вентильной обмотки.

Выражение (16) можно записать в виде ΔU_x = А·U_к· U_d0 ,где А – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления. Тогда

U_d = U_d0(1 – А· U_к ) (18)

и = 1 - А· U_к (19)

при I_d = I_dн = 1 - А· U_к (20)

пользуясь уравнением (20) по заданному U_dн определяют необходимое значение U_d0.