Основы преобразовательной техники.-2

130

4.3.2.Методика расчета выпрямителей с емкостным фильтром

При пользовании данной методикой должны быть заданы или определены из каких-то других соображений следующие характеристики и параметры:

схема выпрямителя, а значит и число вторичных фаз m2 для нулевых выпрямителей. Для мостовых выпрямителей в данной методике m2 - число пульсаций выходного напряжения;

r - активное сопротивление в цепи заряда емкости фильтра, для нулевых схем это активное фазное сопротивление, а для мостовых – активное линейное;

rd - активное сопротивление нагрузки;

L - индуктивное сопротивление в цепи заряда емкости фильтра, для нулевых схем это индуктивное сопротивление фазы, а для мостовых

– линии;

Ud - постоянное выходное напряжение выпрямителя; Id - постоянный выходной ток выпрямителя.

Тогда методику расчета можно свести к следующему:

1. Рассчитаем относительное активное сопротивление в цепи заряда

емкости: r . rd

2. По рис. 4.3.1 или по выражению A r , находим параметр А. m2 rd

3.По рассчитанному параметру А определяем угол отсечки тока из рис. 4.3.2.

4.Проверяем, что угол проводимости 20 360. Если это нера-

m2

венство не выполняется, то методика неприменима.

5. Рассчитываем относительное значение x индуктивного сопротивления в цепи заряда емкости:

x L . r

6. По найденным значениям А, х на рис. 4.3.3 определяем коэффици-

ент B(A,x) U2 , откуда получим фазное напряжение

Ud

U2 B(A,x) Ud .

131

7. По найденным А и х на рис. 4.3.4 определяем коэффициент D(A,x)

формы фазного тока для нулевых схем D(A,x) m2 I2 , откуда получаем

Id

I2 D(A,x) Id . m2

Примечание: Для "ненулевых" схем фазный ток нужно эквивалентировать в соответствии с конкретной схемой выпрямителя.

8. По известным А и х на рис. 4.3.5 находим коэффициент M(A,x), характеризующий отношение амплитуды тока вентиля к его среднему зна-

чению M(A,x) IBm m2 , откуда получаем амплитудный ток вентиля

Id

IBm M(A,x) Id . m2

9. По известным А и х на m2 и рис. 4.3.6-4.3.9 определяем параметр H(a,x,m2 ), характеризующий собой пульсации на выходе выпрямителя с

емкостным фильтром, причем

H(a,x,m2 ) kп1 r f C [мкФ],

где kп1 - коэффициент пульсаций выходного напряжения по первой гармонике;

r - активное сопротивление в цепи заряда емкости; f - частота переменного напряжения;

С [мкФ] – емкость фильтра в микрофарадах.

Если задаться величиной емкости в микрофарадах, то можно найти коэффициент пульсаций по первой гармонике:

kп1 H(A,x,m2 ) , r f C мкФ

и, наоборот, задавшись kп1 в относительных единицах, можно получить емкость фильтра в микрофарадах, которая обеспечит заданный коэффициент kп1 пульсаций:

C мкФ H(A,x,m2 ). r f kп1

10. Внешнюю характеристику выпрямителя с емкостным фильтром можно построить по рис. 4.3.10, выбрав кривую, соответствующую рассчитанному параметру х.

Далее выбранную кривую cos f ( ,x) необходимо перестроить в другом масштабе, а именно по оси ординат масштаб нужно увеличить ум-

при 2U2 141 В, m2 2, x 1, r 2,82 Ом