Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный машиностроительный университет "МАМИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Учебник НЕВЗГОДИН.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

2.31 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 42 3 4 > Следующая >>>

2 Методика расчета схем выпрямления

Исходные данные для расчета преобразователя должны содержать следующие параметры:

- напряжение питающей сети ;

- число фаз питающей сети ;

- частота питающей сети ;

- номинальное выпрямленное напряжение ;

- номинальный выпрямленный ток ;

- допустимый коэффициент пульсации ;

- амплитуда первой гармоники пульсации на выходе схемы преобразования .

Исходные данные для выполнения задания представлены в приложении 4. основные параметры, необходимые для выбора элементов выпрямителя:

- максимально допустимый средний выпрямленный ток ;

- максимально допустимый импульсный ток ;

- максимально допустимое обратное напряжение ;

- прямое падение напряжения на диоде .

Расчет преобразователя, работающего на емкость (индуктивность)

1.Исходя из заданных значений: , , , выбрать схему выпрямления согласно данным таблицы 1

Выбираем ту схему выпрямления, для которой расчетный коэффициент использования схемы по напряжению и теоретический - , взятый из таблицы 1, равны между собой, коэффициент пульсации - наименьший, а коэффициент использования трансформатора - наибольший.

2. Обосновать структуру преобразователя переменного тока в постоянный.

Если , то в структуру преобразователя необходимо включить трансформатор для согласования напряжения питающей сети и напряжения на нагрузке .

Для обеспечения в структуру преобразователя необходимо включить фильтр.

Таблица 1 - Основные данные схем выпрямления

Схема выпрямления

Однополупериодная

Двухполупериодная со средней

точкой

Мостовая однофазная

Однополупериодная трехфазная

Двухполупериодная трехфазная

0,324

0,675

0,813

0,725

0,953

1,57

0,667

0,25

0,057

0,45

0,8

0,9

1,17

2,34

При выборе диодов определяем , , для выбранной схемы по выражениям, приведенным в таблице 2 для емкостного характера нагрузки или в таблице 3 для индуктивного характера нагрузки.

3. Мощность на выходе преобразователя

Таблица 2 - Выражения для расчета преобразователя, работающего на емкость

Схемы выпрямления	, А	, А	, А	, А	, В	,
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Однофазная однополупериодная							2,3	4,1
Однофазная двухполупериодная со средней точкой							4,7	4,3
Однофазная двухполупериодная мостовая							3,5	5,0
Трехфазная однополупериодная							6,9	4,1
Трехфазная двухполупериодная							4,5	1,9

Таблица 3 - Выражения для расчета преобразователя, работающего на индуктивность

Схемы выпрямления	А	А	, В	,			, В	, В
Однофазная двухпериодная со средней точкой					7	5,5
Однофазная двухполупериодная мостовая					5,2	6,4
Трехфазная однополупериодная					6,6	3,3
Трехфазная двухполупериодная					2,5	1,0

4. Определяем сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к фазе вторичной обмотки

где - коэффициент, зависящий от схемы выпрямителя; - число стержней трансформатора с обмотками (для трансформатора с магнитопроводом броневого типа , стержневого , трехфазного ); - амплитудное значение магнитной индукции в магнитопроводе трансформатора (выбираем по габаритной мощности , в соответствии с таблицей 4).

Таблица 4 - Значение магнитной индукции

,	Индукция , Тл
	Толщина листа сердечника 0,35; 0,5 мм
	при Гц	при Гц	Гц
10 20 40 70 100 200 400 700 1000 2000 4000 7000 10000	1,1 1,26 1,37 1,39 1,35 1,25 1,13 1,05 1,0 0,9 0,8 0,72 0,68	1,00 1,08 1,13 1,14 1,12 1,02 0,92 0,83 0,78 0,68 0,58 0,5 0,45	0,98 1,05 1,1 1,1 1,09 0,99 0,87 0,75 0,73 0,63 0,53 0,46 0,41

5. Определим внутреннее сопротивление диодов

где - число последовательно соединенных диодов в плече схемы;

- падение напряжения на диоде

6. Определяем активное сопротивление фазы преобразователя переменного тока в постоянный по выражениям из таблицы 1.

7. Определяем индуктивность рассеяния трансформатора, приведенную к фазе вторичной обмотки трансформатора по выражению

где - коэффициент, зависящий от схемы выпрямителя.

8. Определяем соотношение между активным и реактивным сопротивлением фазы выпрямителя при емкостной нагрузке

9. Определяем коэффициент при емкостной нагрузке по выражению

где - число пульсаций за период.

10. Определяем ЭДС фазы вторичной обмотки трансформатора:

- при емкостном характере нагрузки

где определяем в зависимости от коэффициента и угла сдвига фаз по графикам рисунка 2;

- при индуктивном характере нагрузки

где - коэффициент, определяемый из таблицы 5

;

выражения брать из таблицы 3, а - из таблицы 6.

Рисунок. 2.- График коэффициента

Таблица 5 - Коэффициенты для расчета преобразователя с индуктивной нагрузкой

Схемы выпрямления
1	2	3	4
Двухполупериодная однофазная со средней точкой	1,11	0,71
Двухполупериодная однофазная мостовая	1,11	1,00
Однополупериодная трехфазная	0,85	0,58
Двухполупериодная трехфазная	0,43	0,82

Таблица 6 - Значения падения напряжения на дросселях фильтра

, Вт	при Гц	при Гц
10…30	(0,2…0,14)	(0,7…0,05)
30…100	(0,14…0,1)	(0,05…0,035)
100…300	(0,1…0,07)	(0,035…0,025)
300…1000	(0,07…0,05)	(0,025…0,018)
1000…3000	(0,05…0,035)	(0,018…0,012)
3000…10000	(0,035…0,025)	(0,012…0,009)

11. Уточняем значение обратного напряжения по формуле из таблицы 2 или таблтаблицы 3 и проверяем условие

12. Определяем действующее значение тока вторичной обмотки:

- при емкостной нагрузке – по формуле из табл. 2; значение коэффициента определяем в зависимости от коэффициента и угла сдвига фаз по графикам рисунка 3;