ЭПУ / Самостоятельная работа 2. Выпрямители
.odtСамостоятельная работа №2.
Задача 1.
Начертите схему выпрямителя, указанного для Вашего варианта в
таблице 1, и с помощью временных диаграмм поясните принцип ее работы.
Рассчитайте выпрямитель по следующим пунктам:
-
Выберите тип кремниевых диодов (таблица 3).
-
Определите действующее значение фазового напряжения и тока во вторичной обмотке трансформатора.
-
Определить коэффициент трансформации трансформатора.
-
Определите частоту f1 и коэффициент пульсации Кп1, основной гармоники выпрямленного напряжения.
Данные к задаче 1 в 10 вариантах приведены в таблице1.
Таблица 1. Задание для вариантов
|
Исходные Данные |
Номер вариантов |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
1.Выпрямленное напряжение Uo,В |
60 |
120 |
60 |
120 |
120 |
60 |
48 |
240 |
120 |
120 |
|
2.Выпрямленный ток Io, А |
20 |
10 |
12 |
8 |
6 |
10 |
20 |
10 |
20 |
12 |
|
3.Схема выпрямления |
Трехфазная однополупериодная (сх. Миткевича) |
Трехфазная мостовая (сх. Ларионова) |
||||||||
Продолжение таблицы 1.
|
Исходные данные |
Номер варианта |
|||||||||
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
1.Выпрямленное напряжение Uo,В |
220 |
48 |
24 |
24 |
48 |
5 |
12 |
5 |
12 |
10 |
|
2.Выпрямленный ток Io, А |
4 |
5 |
2 |
4 |
2 |
2 |
3 |
4 |
2 |
4 |
|
3.Схема выпрямления |
Однофазная мостовая |
Однофазная двухполупериодная с выводом 0 точки трансформатора |
||||||||
Решение
Методические указания к решению задачи 1
1. Для выбора типа кремниевых диодов необходимо определить обратное напряжение на диоде Uобр. и среднее значение тока, протекающего через диод Iср.
Данные для их расчета приведены в таблице 2.
Тип кремниевого диода выбираем из таблицы 3, исходя из рассчитанных значений Uобр. и Iср. Выбранный тип диода должен иметь прямой допустимый ток (среднее значение) Iпр. ср. >Iср и максимальное обратное напряжение (амплитудное значение) Uобр.max> Uобр.
2. данные для расчета действующих значений напряжения U2 и тока I2 вторичной обмотки трансформатора приведены в таблице 2.
3. n= U1/U2 – так рассчитывается коэффициент трансформации.
4. частота пульсаций основной (первой) гармоники f1, Гц, определяется по формуле: f1= m*fc, где m – это число импульсов выпрямленного тока за период, определяемая по формуле: m= k* p, где k – число выпрямленных полупериодов, p – число фаз выпрямленного переменного тока, fc частота питающего тока равна 50Гц. Коэффициент пульсаций основной (первой) гармоники (амплитудное значение первой гармоники, отнесенное к 1В выпрямленного напряжения), в относительных единицах (%), рассчитывается по формуле:
Kn1= 2/m2-1, или Кn1= 200/m2-1, %.
Значение К и р для различных схем выпрямления приведены в таблице
Таблица 1.
|
Параметры |
Соотношение для различных схем выпрямления переменного тока. |
||||
|
Однофазного |
Трехфазного |
||||
|
Однополупериодная |
Двухполупериодная |
Мостовая |
Однополупериодная |
Мостовая |
|
|
Максимальное значение: I вентиля Iвт обратное напряжение Uобр |
3,14 Iо
3,14 Uо |
1,57 Io 3,14 Uo |
1,57 Io 1,57 Uo |
1,21 Io 2,1 Uo |
1,045 Io 1,045 Uo |
|
Среднее значение I вентиля Iв |
____ |
0,5 Io |
0,5 Io |
0,33 Io |
0,33 Io |
|
Действующее значение U вторичной обмотки трансформатора U2*I вторичной обмотки I2 |
2,22 Uo 1,57 Io |
2х1,11Uo 0,785 Io |
1,11 Uo 1,11 Io |
0,855 Uo 0,58 Io |
0,43 Uo 0,82 Io |
|
Расчетная мощность трансформатора Sm |
3,09 Po |
1,48 Po |
1,23 Po |
1,35 Po |
1,045 Po |
|
Коэффициент использования трансформатора kт |
0,324 |
0,675 |
0,814 |
0,741 |
0,955 |
|
Вынужденное намагничивание |
Есть |
нет |
нет |
есть |
Нет |
|
Частота основной гармоники f1 при частоте сети 50Гц |
50 |
100 |
100 |
150 |
300 |
|
Коэффициент пульсации kп |
1,57 |
0,67 |
0,67 |
0,25 |
0,057 |