Управляемые выпрямители трёхфазная нулёвка

                                                                                                   (33) 

Из выражений (33) следует, что амплитуда и частота высших гармоник выпрямленной э.д.с. не зависит от отдельно взятых k и m, а определяется их произведением.

У выпрямителей с различной кратностью пульсаций  кривая выпрямленной э.д.с. отличается лишь порядком гармоник. Относительные значения  амплитуд гармоник одной и той же частоты одинаковы во всех схемах выпрямления. С увеличением условного числа фаз m УВ из кривой выпрямленного напряжения выпадают гармоники с меньшей частотой. Амплитуда Е_пм существенно зависит от угла регулирования , достигая максимального значения

                   (34)

при .

Отношение действующего значения гармонической  э.д.с. Е_пм к максимальному значению средне средневыпрямленной э.д.с. E_do

                          (35)

Высшие гармонические  в составе e_d(t) приводят к появлению высших гармонических в токе нагрузки, которые неблагоприятным образом сказываются на работе коллекторной машины. Они вызывают вибрацию витков в её обмотках (шум), могут вызвать колебания момента и скорости, ухудшают коммутацию в коллекторе, создают дополнительный нагрев обмоток и магнитопровода. Всё это приводит к более быстрому износу электрической машины.

Высшие гармонические  имеют частоту больше частоты  сети. При расчёте гармоник тока мола допустить, что активное сопротивление цепи много меньше индуктивного, т.е. . Действующее значение n-й гармоники тока, если пренебречь коммутационным интервалом, равно

                                       (36)

Это значение резко уменьшается с увеличением n = km. Поэтому в электроприводах с ограничениями к содержанию гармоник тока используются многофазные схемы. Так, например, при переходе от однофазной мостовой схемы выпрямителя с = 2 к трёхфазной мостовой схеме с максимальная величина действующего значения основной гармоники (к = 1), имеющая место по выражению (34) при   и равная:

                  (37)

уменьшается    в  раза.

В тех случаях, когда условие  не выполняется, (например в двигателях с беспазовым якорем) эффективным средством снижения амплитуды гармоники тока является включение последовательно с якорем сглаживающего дросселя. Расчёт необходимой индуктивности ведут для первой гармоники (к =1) при , задаваясь величиной действующего значения тока по отношению к номинальному току нагрузки (двигателя), т.е. задаются относительной величиной содержания тока низшей гармоники в этом токе. Обычно принимают . 

Индуктивность сглаживающего дросселя:

Где число фаз вентильных (вторичных) обмоток трансформатора, одновременно проводящих ток, и – индуктивность якорной цепи двигателя.

Величина  согласно (39) и Рис.2 становится максимальной при . С учётом этого

Подставив в последнее выражение m=6, 488.87 вольт, ампера, i_m=0.1, =314рад/с, Гн, L_a Гн и п=1, получаем для первого варианта рассматриваемого примера:

Полученный  результат несколько отличается от более точного значения , вычисленного нами ранее с помощью выражения (24), из условия ограничения среднего значения предельно непрерывного тока величиной, равной .

Основные  энергетические показатели выпрямителей

К ним относятся: коэффициент полезного действия (КПД) или  и коэффициент мощности .

Первый определяет отношение активной мощности, отдаваемой в нагрузку , к полной активной мощности, потребляемой выпрямителем из питающей сети Р, т.е.

Где – суммарные электрические потери мощности в элементах схемы преобразователя.

Второй –  отношение, потребляемой выпрямителем активной мощности Р, к полной кажущейся мощности S=UI, также потребляемой преобразователем из сети, т.е.

Где P и S – активная и полная кажущаяся мощности, потребляемые первичной обмоткой трансформатора из сети и измеряемые соответственно в кВт и кВ