ВН

3

Сеть 2

1

4

Рис. 3.2. Упрощенная схема соединения каскада трансформаторов:

1–3 – высоковольтные трансформаторы; 4 – опорные изоляторы

Напряжение на выходе каскада, состоящего из n последовательно включенных трансформаторов:

UВН = n U2 ,

где U2 – напряжение на выходе первого трансформатора.

3.2. Установки для получения высоких постоянных напряжений

Постоянное напряжение часто используют для испытаний конденсаторов, кабелей, вращающихся машин.

Для получения высоких напряжений постоянного тока используются различные выпрямительные установки. Все схемы выпрямления классифицируются по следующим признакам:

1)по форме выпрямленного напряжения – одно- и двухполупериодные схемы;

2)по схеме соединения выпрямителей – мостовая схема, последо- вательно-параллельные схемы;

3)по числу фаз – одно-, двух- и трехфазные схемы;

4)схемы умножения напряжения.

Однополупериодная схема выпрямления приведена на рис. 3.3. Выпрямление напряжения без фильтра по схеме рис. 3.3, а дает

большую глубину пульсаций выпрямленного напряжения (см. рис. 3.3, в). Наличие фильтра (см. рис. 3.3, б) уменьшает глубину

80

пульсаций (см. рис. 3.3, г) за счет подпитки от конденсатора СФ в течение времени отрицательного полупериода, когда выпрямитель V закрыт.

T	V	T	V
~	RН	~	СФ RН
	а		б
U	UН	U	UН
		макс
		U
	t		t
	в		г

Рис. 3.3. Схема выпрямления однополупериодная:

а, в – без фильтра; б, г – с фильтром; Т – высоковольтный трансформатор; V – выпрямитель; RН – сопротивление нагрузки; СФ – емкость фильтра

Двухполупериодная мостовая схема выпрямления приведена на рис. 3.4.

	T			T
	V4	V1		V4	V1
~			RН	~	CФ RН
	V3	V2		V3	V2
		a			б
U	UН			UН
				U

t	t
в	г

Рис. 3.4. Мостовая схема выпрямления: а, в – без фильтра; б, г – с фильтром

81

Четыре выпрямителя образуют мост, в одну диагональ которого включается нагрузка RН, а к другой диагонали подключается трансфор-

матор. При “+” полупериоде открыты выпрямители V1 и V3, а при “–” полупериоде – V2 и V4. Следовательно, через нагрузку протекает ток в

одном направлении в течение всего периода переменного тока (см. рис. 3.4, а, в). Это основное достоинство двухполупериодной схемы выпрямления. Фильтр СФ уменьшает глубину пульсаций выпрямленного напряжения (см. рис. 3.4, б, г).

Включение однофазных схем выпрямления приводит к перекосу фаз в трехфазной сети. Для исключения этого явления используют трехфазные схемы выпрямления (рис 3.5, а). Кроме этого, уменьшаются пульсации выпрямленного напряжения (рис. 3.5, б), особенно с применением фильтра СФ.

Высокие выпрямленные напряжения удобно получать с помощью схем умножения выпрямленного напряжения. Различают:

1)схемы удвоения;

2)схемы утроения;

3)каскадные схемы умножения напряжения.

Сеть

UН

T

V1

U

V2

RН

V3

t

а

UС UB UA

б

Рис. 3.5. Трехфазная однополупериодная схема выпрямления

Простейшая однополупериодная схема удвоения напряжения приведена на рис. 3.6, а.

82