变压器漏抗对换相压降的影响分析

变压器漏抗对换相压降的影响分析

      以三相半波可控整流电路为例，如图2-24所示。折合到变压器二次侧的毎相漏感为LB，三相电源电压为U1、U2, U3,假定换相前晶闸管VTh1在导电，输出电压UL=U1。假定负载的电感很大，负载电流i1为一水平直线，幅值为IL，今触发晶闸管VTh2，由于此时U2>U1，所以VTh2开始导通。由于每相绕组存在漏感所以VTh2中电流不可能瞬时上升至IL。VTh1中电流也不能瞬时从IL降为零。电流从VTh1换到VTh2的过程中，VTh1和VTh2都处于导通状态，相当于两相间短路。两相瞬时电压的差值为U2-U1，称为短路电压，此短路电压要产生一个环流i，如图2-25所示。短路电压加在回路漏抗上，使得环流逐渐增大。换相前每只管子的初始电流叠加上此环流就是换相过程中流过每只管子的实际电流。换相前i1=IL,i2=0，所以换相过程中，i1=IL-i,i2=i。当环流增大到负载电流IL时。晶闸管VTh1的电流为零而关断，负载电流全部流过VTh2,完成了换相过程。

变压器漏抗对换相压降的影响分析-图片1
 
图2-25 VTh1换相到VTh2的过程

     忽略换相回路的电阻，换相期间换相回路的电压平衡方程式为

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 (2-39)
     即两相电压U2与U1之差被变压器二次侧两相绕组的漏抗压降所平衡。
     换相过程中，整流输出电压的瞬时值为
 

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(2-40)
     上式表明换相过程中的输出电压既不是U1也不是U2,而是这两个相电压的平均值，见图2-25。若忽略漏感，晶闸管VTh2导通后的输出电压为U2，这说明考虑漏感后 ， 换相过程中使输出电压的瞬时值降低了 Le 。 一个周期中换相一次造成输出平均电压的下降值可计算如下：

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 （2-41）
     设一周期中有K次换相，则引起的平均电压下降为:
 

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（2-42)
     由式(2-42)可知换相压降ΔUL正比于一个周期中的换相次数，变压器每相漏感和负载电流。
公式(2-42)是以三相半波可控整流电路为例推导出来的，它也适用于两相半波和三相桥式全控整流电路。不控整流电路可看成全控整流电路在α=0°时的情況。对干其它类型的整流电路应根据换相原理具体分析。