1.2. Тема практического занятия №1 – Расчет параметров неуправляемого выпрямителя с сетевым трансформатором и выбор элементов выпрямителя

Порядок выполнения задания:

1. Изучить по [1], [4] устройство, принцип работы, вывод основных расчетных соотношений однофазных и трехфазных выпрямителей.

2. Перед получением задания каждый студент должен пройти коллоквиум по теме практического задания. Тестовые задания к практическому заданию №1 приведены в таблице №3.

3. После сдачи коллоквиума студент должен получить задание для решения практической задачи. Варианты заданий к практическому занятию №1 приведены в таблице №4.

4. Для заданного варианта задачи:

- нарисовать схему неуправляемого выпрямителя*;

- нарисовать временные диаграммы напряжений переменного тока на входе выпрямителя и напряжение на выходе выпрямителя;

- рассчитать среднее значение тока вентиля, I_в.ср;

- максимальное обратное напряжение на закрытом вентиле, U_{в. обр max};

- выбрать по справочным данным, приведенным в таблице 53, неуправляемые вентили - диоды для неуправляемого выпрямителя;

- рассчитать действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора, U_2ф;

- рассчитать действующее значение тока вторичной обмотки трансформатор, I_2ф;

- рассчитать коэффициент трансформации трансформатора, k_тр;

- рассчитать действующее значение тока первичной обмотки трансформатора, I_1ф;

- рассчитать мощность вторичной обмотки трансформатора, S_тр2;

- рассчитать мощность первичной обмотки трансформатора, S_тр1;

- рассчитать мощность трансформатора, S_тр;

- выбрать по справочным данным, приведенным в таблице 46, сетевой трансформатор.

*Схема выпрямителя задана двумя параметрами: - числом фаз сети переменного тока выпрямителя, m₂= ; и коэффициентом тактности выпрямителя k_т= .

Напомним, что схемы выпрямителей с выводом нулевой точки трансформатора имеют коэффициент тактности k_т=1, а мостовые схемы имеют коэффициент тактности k_т=2.

Оформить результаты расчета в специальной тетради для практических занятий и представить их преподавателю.

За 10 мин до окончания занятия преподаватель проверяет объем выполненной на занятии работы и отмечает результат в рабочем журнале.

Оставшиеся невыполненными пункты задания практического занятия студент обязан доделать самостоятельно.

После проверки рабочей тетради преподаватель может проводить устный или письменный опрос студентов для контроля усвоения ими основных теоретических и практических знаний по теме занятия (студенты должны знать смысл полученных ими результатов и ответы на контрольные вопросы). По результатам проверки рабочей тетради и опроса выставляется оценка за практическое занятие.

Таблица 3

Тестовые вопросы для коллоквиума

№ п/п	Перечень вопросов для коллоквиума
1	Укажите какой из рисунков (а, б. в, г. д, е) соответствует условному изображению: – биполярного транзистора (п-р-п–типа); – диода; – запираемого тиристора (двухоперационный управляемый вентиль) с управлением по катоду; – тиристора (однооперационный управляемый вентиль) триодного типа с управлением по катоду; – комбинированного транзистора (IGBT) с каналом п–типа; – полевого транзистора МDП–типа (с изолированным затвором) с индукционным каналом п–типа;
	Укажите какие условия необходимо выполнить для того, чтобы через диод начал протекать ток?
3	Укажите какие условия необходимо выполнить для того, чтобы через тиристор начал протекать ток?
4	Укажите какое из трех нижеприведенных определений выпрямителя (1, 2 или 3) - правильное: Выпрямитель преобразует электрическую энергию переменного тока в электрическую энергию постоянного тока; Выпрямитель преобразует электрическую энергию постоянного тока в электрическую энергию переменного тока; Выпрямитель преобразует электрическую энергию постоянного тока с напряжением U1 в электрическую энергию постоянного тока с напряжением U2.
5	Укажите на каких полупроводниковых приборах (транзисторах, тиристорах или диодах) выполняются неуправляемые выпрямители.
6	Нарисуйте схему однофазного неуправляемого выпрямителя.
7	Нарисуйте схему трехфазного однотактного управляемого выпрямителя.
8	Нарисуйте схему трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя.
9	Укажите для каких целей в выпрямителях применяют трансформаторы.
10	Определите чему будет равно среднее значение выпрямленного напряжения однофазного мостового неуправляемого выпрямителя, если на его вход подано напряжение переменного тока, равное 100 В?
11	Определите чему будет равно среднее значение выпрямленного напряжения трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя, если на его вход подано напряжение переменного тока, равное 100 В?
12	Определите чему будет равно среднее значение выпрямленного напряжения трехфазного однотактного неуправляемого выпрямителя, если на его вход подано напряжение переменного тока, равное 100 В?
13	Определите чему равно среднее значение тока диода однофазного мостового неуправляемого выпрямителя, если ток нагрузки равен 100 А.
14	Определите чему равно среднее значение тока диода трехфазного однотактного неуправляемого выпрямителя, если ток нагрузки равен 150 А.
15	Определите чему равно среднее значение тока диода трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя, если ток нагрузки равен 150 А
16	Определите чему равно максимальное амплитудное значение обратного напряжения диода однофазного мостового неуправляемого выпрямителя, если на его вход подано напряжение переменного тока, действующее значение которого равно 100 В?
17	Определите чему равно максимальное амплитудное значение обратного напряжения диода трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя, если на его вход подано напряжение переменного тока, действующее значение которого равно 100 В?

Таблица 4

Варианты заданий к практическому занятию №1

Вар.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
m2	1	1	1	1	1	1	1	1	3	3
kт	2	2	2	2	2	2	2	2	1	1
fc, Гц	50	50	400	400	50	50	400	400	50	50
Uф.с, В	220	127	200	115	220	127	200	115	220	127
UнгN, В	50	50	60	60	40	40	100	100	120	120
РнгN, Вт	100	200	300	300	400	400	500	500	600	600

Продолжение таблицы №4

Вар.	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
m2	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
kт	1	1	1	1	2	2	2	2	2	2
fc, Гц	400	400	50	50	400	400	50	50	400	400
Uф.с, В	200	115	220	127	200	115	220	127	200	115
UнгN, В	70	70	20	20	45	50	50	60	65	70
РнгN, Вт	700	700	800	900	900	1000	1000	1200	1300	1400

Продолжение таблицы №4

Вар.	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
m2	1	1	1	3	3	3	3	3	3	3
kт	2	2	2	2	2	2	2	1	1	1
fc, Гц	400	400	50	50	400	400	50	50	400	400
Uф.с, В	200	115	220	127	200	115	220	127	200	115
UнгN, В	130	140	150	150	160	170	180	190	200	210
РнгN, Вт	1300	1200	1100	900	900	800	700	600	500	400

Принятые в таблице №4 обозначения:

- m₂ –число фаз вторичной обмотки трансформатора;

- k_т – коэффициент тактности выпрямителя;

- L_d –индуктивность дросселя цепи постоянного тока;

- f_c –частота напряжения сети, к которой подключен выпрямитель;

-U_ф.с - напряжение фазы сети, к которой подключена первичная обмотка трансформатора;

- Р_нгN - номинальное значение мощности нагрузки.

Методические рекомендации для выполнения первого задания приведены в [1], раздел 3.5 и в [4].