Работа выпрямителя с нулевым выводом на индивидуальную нагрузку

В зависимости от схемы фильтра устанавливаемого на выходе выпрямители различают его нагрузки с активной, индуктивной или емко­стной реакцией. Работа различных схем однофазных выпрямителей на ак­тивную нагрузку рассмотрена в параграфах 1.5 - 1.7.

Если сглаживающий фильтр во входной цепи содержит конден­сатор, подключенный параллельно к выходу выпрямителя, то эквива­лентная нагрузка имеет емкостную реакцию. Когда входная цепь фильтра содержит индуктивность, то эквивалентная нагрузка имеет индуктивную реакцию.

Процессы в схеме выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке рассмотрим с помощью временных диаграмм, изображенных на рис. 8, где для сравнения пунктиром показаны кривые, соответствующие режиму чисто активной нагрузки.

Здесь так же, как и в предыдущем случае, режим работы диодов представляется напряжением U₂ вторичных обмоток трансформатора. Отли­чие заключается в том, что вследствие влияния индуктивности ток I_d в цепи нагрузки получается сглаженным. Под действием индуктивности ток I_d не спадает до нуля при нулевых значениях напряжения U_d. Поскольку ток в индуктивности отстает по фазе от напряжения, максимумы тока I_d следуют с некоторой задержкой во времени относительно максимумов нап­ряжения U_d . Форма кривых тока и напряжения в нагрузке R_н одинаковы. Если активное сопротивление дросселя принять равным нулю, то среднее значение напряжения на выходе выпрямителя и нагрузке равны (U_d=U_dн). При увеличении индуктивности дросселя L её сглаживающее действие повышается и пульсации в кривой U_dн уменьшается. В предположении переменная составляющая U_d будет полностью приложена к дросселю, а на нагрузке будет действовать только постоянная составляющая U_dн. Изменение формы кривой L_d по сравнению со случаем чисто активной нагрузки приводит к изменению формы токов выпрямителя I_a, I₂, и I₁. Форма токов диодов близка к прямоугольной. Их амплитуда равна

(1.34)

а среднее значение

(1.35).

Аналогично анодным токам (токам вторичных обмоток трансформатора) претерпевает изменение и первичный ток I₁.

Его форма приближается к форме двухполярных прямоугольных импульсов с амплитудой

(1.36)

Примяв при активно-индуктивной нагрузке форму токов I₁ и I₂ прямоугольной, запишем выражения для действующих значений

(1.37)

(1.38)

Изменяются по сравнению с режимом чисто активной нагрузки и соотношения для мощностей Р₁, Р₂ и Р_Т.

(1.39)

(1.40)

(1.41)