(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 [ 97 ] 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

,jue положительной полярности, а к аноду диода Д2 - отрицательной.

При указанной полярности напряжении на анодах диод Дх на ин- пвале 0 - и открыт, а диод Д2 закрыт. Поскольку в открытом со-тоянии падение напряжения на диоде мало, практически все напряжение w2 i прикладывается к нагрузке н, создавая на ней напряжение Ud- а Данном интервале анодный ток диода равен току нагрузки . = id - Uz-JRn (рис. 5.4, г - е). В конце интервала 0 -те напряжения и токи в схеме достигают нулевых значений.

При поступлении напряжения щ отрицательной полярности (интервал л - 2я на рис. 5.4, б) полярность напряжений на вторичных обмотках становится обратной (рис. 5.4 а, в). В проводящем состоянии находится диод Д2, а диод Дх закрыт. К нагрузке RH прикладывается напряжение 2-2. определяющее напряжение иа той же полярности, что и на предшествующем интервале. Теперь токи в схеме определяются полуволной напряжения положительной полярности

2-2: id = г'аг == 2-2/н (рис. 5.4, 3, ж).

В последующем процессы в схеме повторяются: поочередно проводят ток то диод Дъ то диод Дг. Токи и напряжения в схеме изменяются во времени согласно диаграммам рис. 5.4, б - ж.

Определим основные соотношения между токами и напряжениями в схеме. Поскольку при расчете схемы исходными являются среднее значение выходного напряжения V d (тока Id) и сопротивление нагрузки RH = Ud/Id, а также действующее значение напряжения питающей сети Ux (127, 220, 380 Вит. д.), связи между напряжениями и токами находим относительно исходных величин. Расчет проводим, полагая равными нулю падения напряжений на диодах, в обмотках трансформатора, соединительных и подводящих проводах.

Связь между действующим значением вторичного напряжения U2 трансформатора со средним значением выпрямленного напряжения находим из кривой рис. 5.4, г, определяя напряжение Ud как среднее за полупериод значение напряжения и2.

Ud=- [VTUtsmbdb = -Ut=-.0,W2. (5.1)

Я J 71

о

Поскольку величина Ud при расчете выпрямителя является заданной, находим вторичное напряжение:

£/а = -7=£/*=иШ (5.2)

а также коэффициент трансформации трансформатора:

п = UJU2. (5.3)

Как видно из рис. 5.4, г, выпрямленное напряжение пульсирует. 0 мгновенные значения ud изменяются в течение полупериода от



максимального значения, равного V~2U2, до нуля. Напряжение помимо постоянной составляющей Ud содержит п ременную составляющую, представляющую собой су му гармонических. Разложение в ряд Фурье кривой ий (рис. 5.4 позволяет определить амплитуду высших г а р м, ник:

j j 2U d

У dim ----: > (5.

(vm)2 - 1 4

где v = 1, 2, 3, ...-номера гармонических; т - эквивалентно, число фаз выпрямления (для данной схемы m = 2).

Для оценки качества выпрямленного напряжения пользуются т-называемым коэффициентом пульсации qv , хара теризующим отношение амплитуды v-й гармонической к средне значению напряжения Ud. Коэффициент пульсации обычно опр ляют по амплитуде первой (основной) гармонической (v = 1), к наибольшей из всех остальных и наиболее трудно поддающейся фил трации:

,1==i!fis. = 2 (5

Ud т - 1

Для рассматриваемой схемы частота первой гармоники пуль ции /п(1, = 2/с и при частоте питающей сети /0 = 50 Гц составл 100 Гц.

Подстановкой в выражение (5.5) т - 2 определяем коэффицие-пульсации по первой гармонике:

<7i = 0,67, (5.

т. е. амплитуда первой гармонической для данной схемы составля 67% от Ua.

При определении типа диодов необходимо знать среднее знг чение тока /а, протекающего через каждый из диодов, и пр кладываемое к ним максимальное обратное напр ж е н и е с76шах.

Поскольку ток id протекает через диоды поочередно (рис. 5.4, ж), средний ток через каждый диод составит

/а = /,/2.

Обратное напряжение прикладывается к закрытому диоду, ко-проводит ток другой диод. При открытом, например, диоде Д2 на и* тервале я - 2я (рис. 5.4, ж) на диоде Дг в обратном направлен* действует суммарное напряжение двух вторичных обмоток, в свя с чем иь - 2и2 (рис. 5.4, з) и максимальное обратное напряжение-

lvBmax = 2 V2~UV (5.

или

UB max = nUd . (5-!

Для расчета силового трансформатора помимо напряжений и U 2 необходимо знать действующие значения токо




/ и Л. протекающих через его обмотки. По-кольку ток вторичной обмотки определяется анодным током соответствующего диода (i2 = ia), расчет тока /2 проводят по кривой или ia2 (рис. 5.4, е, ж) с учетом известного выражения для нахождения действующего значения тока:

= (5.10)

Ток ii в первичной обмотке трансформатора имеет синусоидальную форму (рис. 5.4, б) и для каждого полупериода определяется током вторичной обмотки с учетом коэффициента трансформации п. Ток h находим, определив амплитуду тока /2т во вторичной цепи:

гт - lam ~ ~ = Г Ф (5-1 1)

h = - = - h- (5-12)

Т/2 я 2/2

Расчетные мощности обмоток трансформатора Sx и S2 находят по произведениям действующих значений токов и напряжений обмоток, атиповую мощность - как среднее арифметическое мощностей Sx и S2:

Sx = IVi = 1,23UJd = 1,23Pd, (5.13)

S2 = 2L/2/a= l,7iPd, (5.14)

ST = (5x+52)/2= 1.48P,. (5.15)

Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке

Как указывалось в § 5.1, режим активно-индуктивной нагрузки представляет интерес для маломощных выпрямителей с точки зрения рассмотрения влияния на процессы в них сглаживающих фильтров с дросселем во входной цепи. Этот режим работы имеет и самостоятельное значение, например при работе выпрямителя на обмотку электромагнита или двигатель постоянного тока.

Процессы в схеме выпрямителя при активно-индуктивной нагруз-е (рис. 5.5, а) рассмотрим с помощью временных диаграмм рис. 5.5, з. где для сравнения пунктиром показаны кривые, соответствующие режиму чисто активной нагрузки.

-здесь так же, как и в предыдущем случае, режим работы диодов Ределяется напряжениями u2 v и2 2 вторичных обмоток трансфор- тора (рИС- 5 5) ву дИОд Д1 открыт на интервалах 0 - it, 2Я - Зя Ри положительной полуволне напряжения щ и а диод Д2 - на ерваде я. -2Л при положительной полуволне напряжения U2 2. Ривая напряжения ий (рис. 5.5, г) образуется напряжением и2 вто-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 [ 97 ] 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.