11 задание
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»
Институт: Инженерная школа энергетики (ИШЭ)
Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника Отделение: Отделение электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)
Задание 11
Расчёт характеристик неуправляемого выпрямителя По дисциплине: Мехатронные системы летательных аппаратов
Вариант 9
Выполнил студент гр. 5А06: |
Сергеев А.С. |
(Дата, подпись) |
(Ф.И.О.) |
Проверил: к.т.н., доцент |
_________ |
Гирник А.С. |
(Степень, звание, должность) |
(Дата, подпись) |
(Ф.И.О.) |
Томск – 2023
Задание №11.1 Исходные данные записаны в таблице 1.
Таблица №1 – Исходные данные
Напряжение |
Частота |
|
Напряжение |
Мощность, |
|
||
источника |
источника |
выделяемая в |
Коэффициент |
||||
нагрузки |
, |
||||||
|
|
|
|
|
|||
питания 1, |
питания 1 |
, |
|
|
нагрузке Рd, |
пульсаций п |
|
В |
|
||||||
В |
Гц |
|
|
Вт |
|
||
|
|
|
|
||||
200 |
400 |
|
27 |
|
250 |
0,06 |
|
1. Изобразить схему неуправляемого выпрямителя без фильтра.
Рисунок 1 – Схема неуправляемого выпрямителя без фильтра 2. Определить параметры схемы неуправляемого выпрямителя без
фильтра и выбрать по справочнику вентили и трансформатор. Расчёт тока нагрузки:
|
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
= |
|
|
= |
|
|
|
|
= 9,26 А. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчёт среднего тока через диод: |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
9,26 |
|
|
|
||||
|
|
|
= |
|
|
= |
|
|
|
|
= 4,63 А. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Расчёт максимального тока через диод: |
|
|||||||||||||
|
|
∙ |
|
3,14 ∙ 9,26 |
|
|||||||||
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
= 14,54 А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Расчёт тока и напряжения на вторичной обмотке:
2 = 0,785 = 0,785 ∙ 9,26 = 7,27 А;
2 = 1,11 ∙ = 1,11 ∙ 27 = 29,97 В.
Расчёт максимального обратного напряжения на вентиле:
max обр = 2√2 ∙ 2 = 2√2 ∙ 29,97 = 84,77 В.
Расчёт габаритных мощностей на первичной и вторичной обмотке трансформатора:
= 1,23 ∙ |
= 1,23 ∙ 250 = 307,5 Вт; |
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1,74 ∙ |
|
= 1,74 ∙ 250 = 435 Вт. |
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Расчёт тока на первичной обмотке: |
|||||||
|
|
= |
1 |
|
= |
307,5 |
= 2,67 А. |
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
1 |
|
115 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
2
Расчёт коэффициента использования трансформатора по мощности:
|
|
2 ∙ |
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ∙ 9,26 ∙ 27 |
|
|||
исп = |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,673; |
||
1 |
∙ 1 + 2 ∙ 2 ∙ 2 |
|
2,67 ∙ 115 + 2 ∙ 7,27 ∙ 29,97 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,675. |
|
|
||||||||
Выбираем трансформатор ТСВМ-6,3-0,4-ОМ5 |
|
|||||||||||||||||
|
|
= 6,3 кВА; |
|
= 220 В; |
= 36 В, = 25 Вт. |
|||||||||||||
|
т |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
Определяем параметры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчёт коэффициента трансформации: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
тр = |
|
1 |
= |
220 |
= 6,11. |
|
|||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
|
|
|
|
|
|||||
Расчёт активного сопротивления короткого замыкания: |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
= |
|
|
= |
|
|
|
|
= 3,52 Ом. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
2,672 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Расчёт приведённого и действительного сопротивления вторичной обмотки:
|
|
|
|
|
3,52 |
|
|
||||
′ |
= |
|
|
= |
|
|
|
= 1,76 Ом; |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
||||
|
|
′ |
|
|
|
1,76 |
|
|
|||
= |
2 |
|
= |
|
|
|
|
= 0,047 Ом. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
тр |
2 |
|
|
6,112 |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||||
3.Рассчитать и построить внешнюю характеристику.
Расчёт зависимости выпрямленного напряжения от тока нагрузки:
= 2 √2;
0 = ∙ 2.
Рисунок 2 – Внешняя характеристика
3
4. Изобразить схему неуправляемого выпрямителя с емкостным фильтром.
|
Рисунок 3 – Двухполупериодные выпрямители |
|||||||
5. |
Выполнить расчет параметров фильтра по заданному значению |
|||||||
коэффициента пульсаций на выходе выпрямителя. |
|
|||||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
||
|
= |
|
|
|
= |
|
|
= 2,22 мФ. |
|
2 ∙ |
∙ ∙ |
|
2 ∙ 3,14 ∙ 400 ∙ 2,98 ∙ 0,05 |
||||
|
1 |
|
п |
|
||||
6. Рассчитать и построить внешнюю характеристику неуправляемого выпрямителя с фильтром.
Рисунок 4 – Внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя с фильтром
Вывод: в ходе практической работы изображена схема неуправляемого выпрямителя без фильтра, определены параметры схемы неуправляемого выпрямителя без фильтра и выбрана по справочнику вентили и
4
трансформатор, рассчитаны и построить внешнюю характеристику. Изображена схема неуправляемого выпрямителя с емкостным фильтром. Выполнен расчет параметров фильтра по заданному значению коэффициента пульсаций на выходе выпрямителя. Рассчитана и построена внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя с фильтром.
5