Работа однофазного однотактного выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку

Индуктивный характер нагрузки однофазной однотактной схемы управляемого выпрямителя (см. рис. 1.6, б) приводит к уменьшению скорости изменения тока i0(w t) (см. рис. 1.7, д) на выходе. Дроссель L1 накапливает энергию при протекании тока i0(w t). Изменение фазы u2(w t) в момент wt 2 должно было бы сместить тиристор VS1 в обратном направлении, прервав таким образом цепь протекания тока. Однако дроссель L1 стремится сохранить ток неизменным, возникает э. д. с., препятствующая переходу VS1 в разомкнутое непроводящее состояние, и ток i0(w t) сохранится до тех пор, пока дроссель L1 не отдаст нагрузке Rн всю накопленную энергию. Это приводит к затягиванию момента wt 3 прекращения тока относительно момента wt 2 = π перехода напряжения u2(w t) (см. рис. 1.7, а) через нулевое значение. В результате кривая выпрямленного напряжения u ₀ (w t) (см. рис. 1.7, е) будет иметь отрицательные участки w t 2 … w t 3, w t 6 … w t 7.

Для интервала w t 1 … w t 3 проводимости тиристора VS1 запишем

(1.30)

Решение уравнения (1.30) при начальных условиях wt 1 = α, i0(wt 1) = 0 запишем в виде

		(1.31)
		(1.32)

Среднее значение U0 выпрямленного напряжения u0(w t) определяется в виде

(1.33)

Аналогичный результат получается и при после интегрирования уравнения (1.31):

(1.34)

Из уравнения (1. 31) при получаем

(1.35)

Из выражения (1.35) видно, что длительность протекания тока зависит от . Соответственно и среднее значение Uн = U 0 выпрямленного напряжения зависит не только от , но и от . При длительность протекания тока увеличивается. Например, при (см. рис. 1.7, д). При этом амплитуда пульсации тока уменьшается. С увеличением постоянная составляющая I02(при L = L 2) (соответственно и постоянная составляющая выпрямленного напряжения U02) уменьшается по сравнению с I01 (при L = L 1) с увеличением более резко, что приводит к увеличению коэффициента пульсаций.

При длительность протекания тока будет стремиться к . Из (1.34), приняв при и , получим максимальное значение тока :

(1.36)

Из (1.36) следует, что влияние L на постоянную составляющую тока велико. Это означает, что внешняя характеристика однофазного однотактного выпрямителяс индуктивным характером нагрузки является резко падающей.