2.2 Расчёт однофазного двухполупериодного выпрямителя мостовой схемы
Задача № 2.
Рассчитать параметры однофазного
двухполупериодного выпрямителя мостовой
схемы, содержащего идеальные трансформатор
и диоды и работающего на активную
нагрузку. Величины действующего значения
напряжения питающей сети
,
средние значения выпрямленного напряжения
и выпрямленного тока
указаны в таблице 2. Частота питающего
напряжения для всех вариантов
равна 50 Гц.
При решении задачи требуется:
1. Изобразить
принципиальную электрическую схему
выпрямителя, временные диаграммы
вторичного напряжения трансформатора
,
напряжения нагрузки
,
тока нагрузки
.
Описать порядок работы схемы выпрямления.
2. Определить
расчётные параметры трансформатора:
действующие значения токов
и
,
напряжения в первичной
и вторичной
обмотках трансформатора,
коэффициент трансформации
,
мощность трансформатора
.
3. Определить
расчётные параметры диодов выпрямителя:
величины действующего
,
и среднего
значений выпрямленного тока, проходящего
через каждый вентиль в прямом направлении;
амплитуду обратного напряжения
приложенного к вентилю в непроводящий
период.
4. Подобрать из таблицы 6 наиболее подходящий к расчётным параметрам тип полупроводниковых диодов.
Таблица 2 – Исходные данные личных вариантов для задачи № 2
№ личного варианта |
Исходные данные |
№ личного варианта |
Исходные данные |
||||
U1 |
Uн.ср |
|
U1 |
Uн.ср |
|
||
1 |
127 |
5 |
4 |
16 |
380 |
110 |
0,75 |
2 |
127 |
9 |
3 |
17 |
380 |
230 |
0,5 |
3 |
127 |
12 |
2,5 |
18 |
380 |
250 |
0,3 |
4 |
127 |
15 |
2 |
19 |
660 |
24 |
7 |
5 |
127 |
24 |
15 |
20 |
660 |
32 |
6 |
6 |
127 |
32 |
1 |
21 |
660 |
110 |
5 |
7 |
220 |
5 |
4 |
22 |
660 |
230 |
4 |
8 |
220 |
9 |
3 |
23 |
660 |
250 |
3 |
9 |
220 |
12 |
2,5 |
24 |
660 |
440 |
2 |
10 |
220 |
15 |
2 |
25 |
1000 |
32 |
8 |
11 |
220 |
24 |
1,5 |
26 |
1000 |
36 |
7 |
12 |
220 |
32 |
1 |
27 |
1000 |
110 |
6 |
13 |
380 |
15 |
2 |
28 |
1000 |
220 |
4 |
14 |
380 |
24 |
1,5 |
29 |
1000 |
230 |
3 |
15 |
380 |
32 |
1 |
30 |
1000 |
440 |
2 |
Решение задачи № 2
1. Электрическая схема однофазного мостового выпрямителя, описание её работы и вывод основных расчётных соотношений приведены в [1, с.230-231].
2. Условия задачи № 2 аналогичны задаче № 1. Поэтому расчёт однофазного мостового выпрямителя проводится по методике расчёта однофазного однополупериодного выпрямителя (см. решение задачи № 1), но с использованием формул (9.5-9.8) [1, с. 230-231]. Из этих формул следует:
;
т. е. при тех же
значениях
,
мостовой выпрямитель по сравнению с
одноплупериодным выпрямителем имеет
в 2 раза большее среднее значение
выпрямленного напряжения
и в два раза меньшее значение прямого
тока через диод
.