
- •Расчет и моделирование выпрямителей Учебное пособие по курсу
- •Борисов п.А., Томасов в.С.Расчет и моделирование выпрямителей. Учебное пособие по курсу “Элементы систем автоматики” (ЧастьI) . – сПб: сПб гу итмо, 2009 – 169c.
- •Глава 1. Общие принципы построения выпрямительных устройств
- •Структурная схема и классификация выпрямителей
- •1.2. Основные схемы выпрямления Однофазная, однополупериодная схема
- •Двухполупериодная схема со средней точкой (схема Миткевича)
- •Мостовая схема (схема Греца)
- •Трехфазная нулевая (схема звезда-звезда)
- •Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)
- •1.3. Определение основных параметров и выбор элементов выпрямителя
- •1.3.1. Определение параметров схемы замещения трансформатора
- •1.3.2. Выпрямительные диоды
- •1.3.3. Выбор вентилей выпрямительного устройства
- •1.4. Фильтры Классификация сглаживающих фильтров
- •Коэффициенты фильтрации и сглаживания фильтра
- •Расчет г-образного индуктивно-емкостного фильтра
- •Рекомендации по выбору фильтров
- •Индуктивный фильтр
- •Емкостной фильтр
- •1.5. Особенности применения электролитических конденсаторов в выпрямительных устройствах
- •Глава 2. Методики анализа и расчета выпрямителей
- •2.1. Анализ работы выпрямителя гармонического напряжения при нагрузке, начинающейся с емкостного элемента
- •2.2. Примеры расчета выпрямителя с емкостным фильтром
- •2.3. Расчет выпрямителей при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- •2.3.1. Выпрямитель гармонического напряжения при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- •2.3.2. Методика расчета выпрямителя при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- •2.4. Пример расчета выпрямителя при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- •Глава 3. Моделирование электротехнических устройств в пакете matlab приложение Simulink
- •3.1. Основной инструментарий приложения Simulink
- •3.1.1. Запуск системы matlab и приложения Simulink
- •3.1.2. Состав библиотеки Simulink
- •3.1.3. Измерительные блоки библиотеки Simulink (приемники сигналов Sinks). Настройка осциллографа Scope.
- •3.1.4. Создание собственных измерительных блоков в Simulink. Блок измерения углов отсечки вентилей.
- •3.2. Моделирование электротехнических устройств в SimPowerSystems
- •3.2.1. Назначение и особенности библиотеки SimPowerSystems
- •3.2.2. Разделы библиотеки SimPowerSystems
- •3.2.3. Источники электрической энергии Electrical Sources
- •3.2.4. Электротехнические элементы Elements
- •3.2.5. Особенности моделирования трансформаторных схем
- •3.2.6. Измерительные устройства Measurements
- •3.2.7. Модели полупроводниковых ключевых элементов в SimPowerSystems
- •Глава 4. Моделирование выпрямительных устройств
- •4.1. Примеры моделирования выпрямителя с емкостным фильтром
- •4.18. Вариант модели мостового выпрямителя для параметрического анализа.
- •4.19. Программа параметрического анализа выпрямительного устройства.
- •Литература
- •Содержание
- •Глава 1. Общие принципы построения выпрямительных устройств ....
- •Глава 2. Методики анализа и расчета выпрямителей ........................
- •Глава 3. Моделирование электротехнических устройств в пакете matlab приложение Simulink .....................................................
- •Глава 4. Моделирование выпрямительных устройств в пакете
- •История развития электротехнического образования в институте точной механики и оптики.
1.3.3. Выбор вентилей выпрямительного устройства
В
технических справочниках [12] и каталогах
производителей выпрямительные диоды
характеризуются статическими (,
),
динамическими (
,
,
,
,
)
и предельно допустимыми параметрами
(
,
,
,
,
,
,
).
По назначению выпрямительные диоды разделяют на три группы: малой, средней и большой мощности.
Выпрямительные
диоды малой мощности
выпускаются на прямые токи от десятка
миллиампер до 300 мА, обратные напряжения
этих диодов лежат в диапазоне от десятков
вольт до 1200 В, а обратные токи – от
десятка микроампер до 300 мкА. Обычно
маломощные диоды применяются в
выпрямителях без дополнительных
теплоотводов. Типовыми представителями
этого класса являются отечественные
диоды КД103А с
= 0,1 А,
= 75 В, 2Д106А с
= 0,3 А,
= 100 В [12], зарубежные диодыBAS116
с
= 0,25 А,
= 80 В, 1N487A
с
= 0,2А,
= 300 В.
Выпрямительные
диоды средней мощности
выпускаются на прямые токи от 0,3 до 10 А,
обратные напряжения этих диодов лежат
в диапазоне от десятков вольт до 1200 В,
а обратные токи – до 300 мкА. В зависимости
от теплового режима диоды средней
мощности применяются без теплоотводов
или с установкой на теплоотводящие
радиаторы. Типовыми представителями
этого класса являются отечественные
диоды КД204В с
= 0,6 А,
= 50 В, Д243Б с
= 5 А,
= 200 В [12], зарубежные: серия 1N400(1-7)
с
= 1,0 А,
= 50 – 1000 В, серия 6F(10-120)
с
= 6,0 А,
= 100 – 1200 В.
Мощные
выпрямительные диоды
выпускаются на прямые токи от 10 до 1000 А
и обратные напряжения до 3500 В. Конструкция
корпуса таких диодов рассчитана на
установку их на теплоотводящий радиатор.
В выпрямителях с мощными диодами может
применяться воздушное или жидкостное
охлаждение. Типовыми представителями
этого класса являются зарубежные диоды
серий 12F(10-120)
с
= 12 А,
= 100 – 1200 В, 16F(10-120)
с
= 16 А,
= 100 – 1200 В.
Наряду с выпуском множества типов диодов промышленность выпускает диодные сборки (мостовые однофазные, трехфазные и т.д.), представляющие собой конструктивно законченные элементы, в которых размещено различное число полупроводниковых диодов, соединенных по определенной схеме. Наличие диодных сборок позволяет оптимизировать конструкцию, улучшить массогабаритные и эксплуатационные характеристики выпрямительных устройств [8].
Для
выбора вентилей определяют значения
среднего
или действующего
прямого тока вентиля, обратного напряжения
на вентиле
и максимальное значение тока через
вентиль
,
которые находятся в зависимости от
схемы выпрямителя и характера нагрузки.
При этом используют точные или приближенные
формулы (см. таблицы 2.1 и 2.5), в последнем
случае по ходу расчета эти значения
уточняются. По результатам расчетов,
на основе полученных данных, выбираются
выпрямительные диоды.
На сайтах ведущих производителей (см. список интернет-ресурсов) и поставщиков элементной базы силовой электроники обычно реализован параметрический поиск элементов (рис. 1.11). При его использовании поиск выпрямительных диодов с требуемыми параметрами значительно облегчается.
а) б)
Рис. 1.11. Примеры параметрического поиска выпрямительных диодов:
а) www.platan.ru, б) http://www.onsemi.com.