LC05111C02MTTTG分析换相期间的物理现象,由于励磁机电枢电感的存在,电枢电流不能在自然换相点立即完成换相,而是要经过一段时间才能完成。例如当ωt=πu时,电枢电流从c相换到四相,但c相电流不能马上从马降至零,夕相电流也不能马上从零升至马。在此期间内,两相电枢绕组同时输出电流,有两个整流管同时导通。可见,实际整流过程不同于理想整流时的情况。

以c相向Ω相换相为例。在换相期间,色相与c相电枢绕组同时输出电流。假设经过γ电角度后,换相结束,即c相电流下降为零,仅由己相输出电流。γ称为换相重叠角。根据三相半波整流电路,可以写出换相期间的整流电压仍为:

dJ@=hj-Ldt

fg=uc-Ldt              (4-19)

Ju+Jc=k

式中:L一交流励磁机电枢绕组电感,称为换相电感;

jq、Ja、rc 励磁机各相电流瞬时值;

hj、jk、uc~励磁机各相电动势的瞬时值。

因为在换相期间,两相绕组由电感产生的感应电动势大小相等,极性相反,所以有:

Lu=~Lh         (4~20)

因此可以求得换相期间输出电压的瞬时值仍为: g=tr-uj              (4-21)

由此可以画出整流电压的波形,如图4-17(a)所示。

图4-17 旋转整流器输出电压波形

γ≠0时三相半波整流器电压电流波形,主发电机励磁电流波形,交流励磁机电枢绕组电流波形,换相重叠角γ及整流电压平均值h与电抗负载因数的关系如图4-18(a)、(b)所示。

显然,电抗负载因数越大,换相重叠角也越大,cosγ小,整流电压平均当电抗负载因数由零增大至时,换相重叠角γ由零增至号,cosγ=0,整流电压平均值降低一半,为Lu上。当电抗负载因数在0~9范围内变化时,换相重叠角γ在0~8范围内变化,整流器工作在一相导通与两相导通交替出现的状态。这是整流器工作在非理想情况时的一种整流方式。

图4-18 换相重叠角γ及整流电压平均值U″与电抗负载因数的关系(a)γ=fy(x/R)  (b)Lu=/u(X/j)

通过分析可知,当电抗负载因数进一步增大时,整流器还会工作在一相导通、两相导通及三相短路状态交替出现或两相导通与三相短路交替出现的状态,其结果是使整流电压进一步下降。在正常情况下,应通过设计参数,尽量减小电抗负载因数,以保证有较高的输出电压。

图4-19 γ≠0时三相全波整流器电压电流波形,(a)相电动势波形与“+”“-”组整流器输出电压波形 (b)三相全波整流器输出电压波形(c)交流励磁机电枢绕组电流波形

同理,由于交流励磁机电枢绕组电感的存在,三相全波整流器在换相时也会出现换相重叠的问题。当换相重叠角为7时,整流电压的波形如图4-19所示。经过计算,可求得电压的平均值.

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