Наиболее удачным получается транзистор у которого площадь окна, равна площади сечения сердечника (лучший КПД, меньше размеры).

Следующим важным параметром является кпд.

Потери складываются из потерь в сердечнике и в меди.

; , где - потери в обмотках, определяемые из опыта короткого замыкания: . Мощность актив. в нагрузке .

Взяв производную от η по β и приравняв ее к нулю имеем:

, ;

Следовательно при ?ном.? токе КПД максимальный при равенстве потерь в меди и стали. Изменяя магнитную индукцию и плотность тока в обмотках можно получать максимальный КПД при заданном коэффициенте нагрузки.

Трансформаторы малой мощности работающие как правило на постоянную нагрузку работают при .

Силовые трансформаторы, работающие в режиме частых и значительных перегрузок делают так чтобы

Особенности устройства трехфазных трансформаторов.

Они обычно отличаются характером магнитной цепи и способом соединения обмоток НН и ВН. По типам магнитных цепей по 2-м видам: 1-го с независимыми магнитными цепями фаз; 2-го связанными магнитными цепями.

По сравнению с трехфазной группой однофазных транзисторов, транзистор имеет меньшие габариты, а следовательно и меньшие потери. Однако он сложнее в изготовлении. Недостатком его является нессимметрия токов холостого хода, обуславливается несимметричностью магнитных сопротивлений фаз (различная длина магнитных линий). Для уменьшения наложения токов и их несимметричное поперечное сечение ярма делают несколько большим чем стержней.

Обмотки фаз на каждой стороне могут быть соединены по разному:

, , , Z-зигзаг, когда обмотка каждой фазы состоит из 2-х половин, намотанных на соседние стержни

Комбинация различных схем соединения обмоток в трехфазной системе на стороне ВН и НН, а также способов намотки обмоток позволяют получить 12 вариантов фазового сдвига между линейными напряжениями. Эти сдвиги отличаются на 30°, как положение часовой и минутной стрелок когда часы показывают целое число часов.

Для параллельно включенных транзисторов объединенных в группы которые обозначаются следующим образом: (соответствует 12-ти часам),

Цифра умноженная на 30° дает сдвиг, который отсчитывается от вектора линейной ЭДСобВН по часовой стрелке.

При подключении трансформаторов на параллельную работу они должны иметь равные выходные напряжения, напряжение короткого замыкания и принадлежать к одной группе.

При несоблюдении указанных условий в трансформаторах будут протекать недопустимые уравн. токи. Кроме того трансформаторы с меньшим значением напряжения короткого замыкания будут перегружены по мощности. На практике допускается у параллельно работающих трансформаторов иметь разброс коэффициента трансформации до одного процента и напряжения короткого замыкания до 10 процентов.

????????????? вопрос о вставке

Выпрямители.

Условимся называть выпрямителем основную часть выпрямительного устройства, т.е. выполняющую главную задачу последнего – преобразование переменного напряжения в постоянное напряжение. На выходе выпрямителя получается пульсирующее напряжение (ток), причем степень пульсации зависит от электрической схемы выпрямителя.

Выпрямляющие устройства кроме выпрямителя содержат и другие элементы, позволяющие получить заданные параметры выходного напряжения.

Основным элементом выпрямителя является вентиль – полупроводниковый прибор обладающий односторонней проводимостью. Применяются неуправляемые вентили и управляемые вентили. У управляемых вентилей проводимость может быть изменена по заданному закону.

Для обеспечения необходимого заданного уровня напряжения на входе ВУ, как правило, ставится трансформатор, который также разделяет между собой контуры переменного и выпрямленного тока (между ними остается лишь мат. связь). Последнее важно для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, а также для гальванической развязки отдельных электрических цепей.

С целью уменьшения степени пульсаций выходного напряжения после выпрямителя включается сглаживающий фильтр.

При использовании управляемых вентилей добавляется блок управления моментом их отпирания. Таким образом функциональная схема ВУ имеет следующий вид:

При рассмотрении выпрямителя характеристику вентиля идеализируют, представляя ломанной кривой (идеальный вентиль - 1), 2 - идеализированный вентиль с потерями или 3 – с потерями и порогом выпрямления.

В качестве вентилей в настоящее время применяется в основном п/п диоды. Порог для кремниевых в пределах: 0,4-0,8 В, а германиевых 0,15-0,2 В. Для выпрямления до 10 В следует выбирать при расчете модель с порогом свыше 10 В можно использовать модель вентиля без порога выпрямления.

Угол наклона характеристики определяется внутренним сопротивлением вентиля. Значение rв: до десятков Ом (слаботочные), до долей Ом (сильноточные):

.

Другие наиболее важные параметры вентиля:

- выдерж. кратковременно без теплового разрушения,

- выдерж. постоянно без теплового разрушения,

- напряжение приложенное к вентилю в обратном направлении и не вызывающее его электрического пробоя к→к прилож.

Часто в выпрямительных устройствах величина тока и напряжения не соответствует параметрам вентиля.

Если > то параллельно.

Если > то последовательно.

Приложение (вентили).

Применяются селеновые (на старой аппаратуре), германиевые и кремниевые вентили. Селеновые вентили имеют высокую эксплутационную надежность; могут самовосстанавливать электрическую прочность при пробое; обладают высокой перегрузочной способностью, которая значительно выше, чем у кремниевых и германиевых.

Недостатки: при старении увеличивается обратный ток; увеличивается прямое падение напряжение на вентиле, что приводит к уменьшению КПД.

Достоинством германиевых и кремниевых вентилей является большая допустимая плотность тока при малом падении напряжения в прямом направлении обратные напряжения значительно выше, чем у селеновых.

Сравним германиевые и кремниевые вентили:

кремниевых вентилей на 1-2 порядка меньше, чем у германиевых; выше у кремниевых и достигает 1000 В; интервал рабочих температур -60 ÷ +125 °С, у германиевых -60 ÷ +75 °С; предельная рабочая частота у кремниевых выше, но у них в два-три раза больше прямое падение напряжения.

Германиевые вентили применяются в hgsjlfgus выпрямительных устройствах.

В мощных выпрямительных устройствах, особенно при повышенной температуре применяются кремниевые вентили на токи до 1000 А.

Широко используются так называемые «лавинные» кремниевые вентили (типов ВКДЛ – кремниевые, диффузионные, лавинные и ВКДЛв - с водяным охлаждением). Они способны выдерживать кратковременные обратные перенапряжения, благодаря чему не нужна защита этих вентилей от пробоя.

Приложение

В мощных выпрямителя для выравнивания токов и напряжений применяются токовыравнивающие реакторы и реактивные делители напряжения.