2_laba_SEefrem4var

1. Расчёт среднего значения выпрямленного напряжения и определение амплитуды 5-ти первых гармоник выходного напряжения и тока.

Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке связано с напряжением на вторичной обмотке трансформатора соотношением:

Максимальное значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора, U_2max, В

Максимальное обратное напряжение на диодах

Согласно расчетным данным выбираем диод из справочной литературы (табл. 2).

Таблица 2

Марка диода	Прямое падение напряжения на диоде Uпр, В	Максимальное значение тока диода Imax.VD, А	Среднее значение мощности, выделяемой на диодеРд, Вт	Максимальное обратное напряжение диода Uобрmax, В
1N5404	0,9	3	3,15	600

Амплитуда n-й гармоники напряжения для схем, определяется по формуле . Тогда для первых 5 гармоник ; , , , .Соответственно .

;,,,;

2. Проводим моделирование неуправляемого однофазного мостового выпрямителя при работе его на активную нагрузку.

• Схема измерения

График Ud(t)

• График Id(t)

• График Uv(t)

3. Проводим моделирование неуправляемого однофазного выпрямителя, включенного по схеме с нулевым проводом, при работе его на активную нагрузку.

• Схема измерения

• График Ud(t)

• График Id(t)

• График Uv(t)

Существенным недостатком схемы с нулевым проводом является то, что к запертому диоду приложено обратное напряжение, равное удвоенной амплитуде напряжения одного плеча вторичной обмотки трансформатора. Поэтому необходимо выбирать диоды с большим обратным напряжением.

4. Выполняем расчет Г-образного LC-фильтра при коэффициенте сглаживания К_сг =5.

Для эффективного сглаживания пульсаций таким фильтром необходимо выполнение следующих условий: X_C=1/ωC ≪Rн, X_L=ωL ≫X_C. При их выполнении, для коэффициента сглаживания можно записать:К_сг=(2ω)²LC−1. Исходя из условий принимаем значение C = 3.3 ∙10^-3Ф, тогда

5. Проводим моделирование схемы аналогичной п.2 совместно с рассчитаннымLC-фильтром.

• Схема измерения

• График Ud(t)

• График UL(t)

• График Ic(t)

6. Выполнить действия аналогичные п.5, при этом в качестве фильтра использовать сначала рассчитанную одну ёмкость С, а затем одну индуктивность L.

• Емкость фильтра определяется по формуле

• Индуктивность определяется по формуле

• Емкостной фильтр – Ud(t)

ГрафикIc(t)

Индуктивный фильтр – Ud(t)

• График UL(t)

Выполняем моделирование управляемого однофазного мостового выпрямителя при работе его на активную нагрузку при двух углах управления α1=60° и α1=130°.

• Схема измерения

График Ud(t) - α1=60°

График Id(t)- α1=60°

График Uv(t)- α1=60°

График Ud(t) - α1=130°

График Id(t) - α1=130°

График Uv(t)- α1=130°

7. Выполняем действия аналогичные п.7 совместно с рассчитаннымLC-фильтром.

График Ud(t) - α1=60°

График UL(t) - α1=60°

График Ic(t) - α1=60°

График Ud(t) - α1=130°

График UL(t) - α1=130°

График Ic(t) - α1=130°