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可控硅整流电路中的波形系数

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可控硅整流

 



可控硅整流电路中的波形系数


田太民

某一电压(或电流)的有效值与其均匀值之比,咱们称之为波形系数。在可控硅整流电路中波形系数是个值得留意的问题。为阐明这个问题,咱们先按图1所示的可控硅半波整流电路做个试验,各元件的类型和参数仅供参考。


先将R值调至最大,接通电源,此刻直流电压表指示为零,灯泡不亮。然后渐渐减小R值,电压表读数逐步增大,灯泡逐步增亮。咱们会发现当直流电压表指示为10伏时,灯泡便到达正常亮度了,这就是说灯泡的功耗已达额外功率了,若再持续增高电压,灯泡就或许焚毁。为什么电压表的读数还远没有到达灯泡的额外电压36伏,而灯泡的功耗却已到达额外功率了呢?

灯火中流过的电流是单向脉动电流,灯泡两头的电压为单向脉动电压,其波形如图2中实线所示。直流电压表的读数是这种脉动电压的均匀值,而刁;是它的有效值。其有效值却要比均匀值大得多。

依据电工学常识,这种周期性的单向脉动电压的有效值U。乃是瞬时值的平方在一个周期内均匀值的算术平方根(均方根值),即

将不同的Q值代入式(3),就得到相应的K值,如表一所示。由表一能够看出,当可控硅的移相角由零变到n时,波形系数K值逐步增大,并且增大的速度越来越快,当。挨近,I时,K值将急聚添加(而U和Uo都急聚下降。)

现在再来看看试验成果。据式(2)可算出,当直流电压表指示10伏即U。=10伏时,CO$n=-0.7979,波形系数K~3.57, Uo~35.7伏。Uo己适当挨近灯泡的额外电压了,所以灯泡到达正常亮度。

依据相同的道理可算出,  当G相一起,在电阻性负载的全波可控整流电路中,输出脉动电压(波形见图3中的实线)系数的1//2倍。在上述核算中,均疏忽了可控硅导通时的正向压降。对其他方式的整流电路以及负载呈电理性时输出电压的波形系数,本文不再赘述。

由上面的剖析可知,在用可控硅进一行整流时,直流电压表(或电流表)上L的读数是输出电压(或电流)的均匀1K值,不能将读数直接代入公式卜U2  L来核算负载上的功耗,这是由于式中U为负载R,上的电压有效值,即U=Uo。

如欲减小波形系数,使输出出电压有效值挨近于均匀值,有三条办法可取:

(1)              尽量减小可控硅的移相角,如Q:o时,则K=I.57(单相半波):  (2)当负载额外电压比输入沟通电压的有效值低得多时,先用变压器降压再进行整流;  (3)尽量选用单向可控整流或三相可控整流电路。如忽视波形系数的影响,虽然电压表的读数还远未到达负载的额外电压,但仍有或许焚毁电器,致使形成不该有的丢失。这是有必要留意的。

在实践使用中,为便利起见,咱们可依据表二来预算不同的输出直流电压时的波形系数,然后预算出输出电压的有效值。表二中的n为直流电压表的读数U。与输入沟通电压有效值U的比。即    23 (3),便可得到相应的波形系数K。例如在图1所示的电路中,当直流电压表指示为 50伏时,n=50/220~0.23,依据表二可预算出此刻波形系数K在2.32和1.98之间。

关于全波可控整流电路来说,

依据相同的道理,可得出全波可控整流电路中,对应于不同n值(可控硅全导通时n获得最大值0.9)时的波形系数K。

 

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