Подмагничивание сердечника трансформатора

При нулевых схемах выпрямления (одно-, трех- и шестифазной) нарушается равновесие МДС в фазах сетевой и вентильной обмоток, расположенных на общем стержне трансформатора, вследствие чего происходит дополнительное подмагничивание его магнитной системы. Эти схемы называют однотактными, так как при работе преобразователя ток по каждой фазе вентильной обмотки проходит только в одном направлении. Дополнительное подмагничивание магнитопровода трансформатора возникает также при использовании однополупериодной схемы выпрямления.

Рассмотрим подробнее это явление на примере трехфазной нулевой схемы (рис. 3.13, а), работающей при указанных идеализированных условиях. В этом случае через три фазы вентильной обмотки трансформатора в течение каждой трети периода поочередно проходят токи i2a, i2b и i2c прямоугольной формы (рис. 3.13,6), мгновенное значение которых равно Id. По первичной обмотке трансформатора также проходят токи i1А, i1Bи i1С прямоугольной формы. Однако распределение этих токов по отдельным фазам неравномерно. Поэтому в каждом стержне трансформатора в любой момент действует нескомпенсированная магнитодвижущая сила, равная ilwl-i2w2=-(1/3)Idw2. Эта МДС создает дополнительный магнитный поток Фd, накладывающийся на основной поток Ф.

Дополнительный поток Фа,создаваемый разностью мгновенных значений МДС сетевой и вентильной обмоток, называют потоком вынужденного намагничивания. Он проходит через каждый стержень трансформатора и замыкается через воздух и кожух так же, как и третьи гармонические основного потока (см. рис. 2.30). Для того чтобы поток Фd не вызвал недопустимого насыщения магнитной системы, увеличивают общее сечение стержней, что приводит к увеличению массы, габаритных размеров и стоимости трансформатора. Поэтому трехфазные нулевые схемы выпрямления применяют лишь в выпрямителях сравнительно небольшой мощности. Обычно в выпрямителях средней и большой мощности используют только такие схемы включения вентилей, которые обеспечивают нормальное намагничивание сердечника трансформатора и равновесие МДС на каждом стержне. К их числу относятся мостовые одно- и трехфазная, так как при использовании их ток в каждой фазе вентильной обмотки дважды за период изменяет свое направление. При нулевых схемах выпрямления для устранения явления вынужденного подмагничивания вентильную обмотку соединяют по схеме Zн. В этом случае в соединенных в Zн двух частях вентильной обмотки появляются постоянные составляющие МДС, но они в любой момент времени направлены встречно и взаимно компенсируются. Для обеспечения более полной компенсации в выпрямителях значительной мощности применяют также симметричное расположение обмоток на стержнях и их транспозицию, в частности, при однофазной нулевой схеме выпрямления.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.