Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ижевский государственный технический университет»
Электротехника и электроника
Учебно-методическое пособие для студентов неэлектрических направлений
2-е издание, исправленное и дополненное
|
Ижевск Издательство ИжГТУ 2009 |
УДК 621.3 (076)
Э45
Рецензент С. И. Юран, канд. техн. наук, проф. кафедры «Автоматизированный электропривод» ИжГСХА
Составители: И. В. Штенников, канд. техн. наук, доц. кафедры «Электротехника» ИжГТУ; О. В. Пиманова, ст. преподаватель кафедры «Электротехника» ИжГТУ
Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Электротехника» ИжГТУ (протокол № 190 от 7 июля 2006 г.).
Э45 |
Электротехника и электроника : учеб.-метод. пособие для студ. неэлектрических напр. / сост. И. В. Штенников, О. В. Пиманова. – 2-е изд., испр. и доп. – Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2009. – 64 с. |
Учебно-методическое пособие содержит задания для расчетно-графических работ по электронике и методические указания по их выполнению, предназначено для студентов неэлектрических направлений.
УДК 621.3 (076)
© Штенников И. В.,
Пиманова О. В, составление, 2006
© Штенников И. В.,
Пиманова О. В, составление, 2009,
с изменениями
© Ижевский государственный
технический университет, 2009
1. Расчетно-графическая работа «Расчет однофазного выпрямителя»
Произвести расчет выпрямителя однофазного переменного напряжения для заданных параметров нагрузочного устройства:
– определить электрические параметры всех элементов для заданной схемы выпрямителя, параметры нагрузочного устройства (Uн.ср; Iн.ср; Rн), напряжения первичного источника питания (U1);
–
определить
предельные эксплуатационные параметры
выпрямительных диодов и по
нормативно-технической документации
выбрать диоды соответствующей марки
(указать марку диода, его предельные
параметры –
;
,
и если необходимо для дальнейших расчетов
–
;
);
– привести принципиальную электрическую схему выпрямителя, его временную диаграмму работы.
Расчету
подлежат следующие параметры: один из
параметров нагрузочного устройства,
который не задан, – Uн.ср;
Iн.ср;
Rн
; далее U2;
U2
m;
Uобр
mах;
Iпр.ср;
;
;
k
– коэффициент трансформации, если
необходимо произвести расчет Rш
в случае применения последовательного
включения диодов или Rб
при параллельном включении диодов.
Оформить работу в соответствии с требованиями приложения 1.
Таблица 1
Варианты заданий РГР
«Расчет однофазного выпрямителя»
№ ва-рианта |
Тип выпрямителя |
U1, B |
Uн.ср, B |
Iн.ср, A |
Rн, Ом |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Однополупериодный |
220 |
200 |
0,2 |
– |
2 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
2 |
200 |
3 |
Однополупериодный |
220 |
600 |
– |
3000 |
4 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
100 |
– |
500 |
5 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,5 |
300 |
6 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
400 |
4 |
– |
7 |
Однополупериодный |
220 |
– |
2 |
200 |
Продолжение табл. 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
800 |
– |
1600 |
9 |
Однополупериодный |
220 |
150 |
1 |
– |
10 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
600 |
12 |
– |
11 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,2 |
1500 |
12 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
300 |
2 |
– |
13 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
– |
200 |
14 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
800 |
– |
2000 |
15 |
Однополупериодный |
220 |
100 |
2 |
– |
16 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
6 |
30 |
17 |
Однополупериодный |
220 |
250 |
– |
400 |
18 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
200 |
4 |
– |
19 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
1 |
– |
20 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
3 |
150 |
21 |
Однополупериодный |
220 |
– |
2 |
300 |
22 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
_ |
0,2 |
2000 |
23 |
Однополупериодный |
220 |
150 |
2 |
– |
24 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
50 |
_ |
10 |
25 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,5 |
1000 |
26 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
_ |
5 |
100 |
27 |
Однополупериодный |
220 |
200 |
– |
500 |
28 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
400 |
4,5 |
_ |
29 |
Однополупериодный |
220 |
– |
2 |
220 |
30 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
250 |
5 |
_ |
31 |
Однополупериодный |
220 |
– |
3 |
150 |
32 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
300 |
– |
40 |
33 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,5 |
1000 |
Продолжение табл. 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
34 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
600 |
– |
800 |
35 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,5 |
500 |
36 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
400 |
0,3 |
– |
37 |
Однополупериодный |
220 |
600 |
– |
2000 |
38 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,5 |
1200 |
39 |
Однополупериодный |
220 |
350 |
– |
700 |
40 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
10 |
40 |
41 |
Однополупериодный |
220 |
500 |
– |
2500 |
42 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
800 |
0,1 |
– |
43 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
– |
3000 |
44 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
1,5 |
350 |
45 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,1 |
5000 |
46 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
250 |
3 |
– |
47 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,3 |
1000 |
48 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
300 |
– |
50 |
49 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,3 |
2500 |
50 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
150 |
– |
10 |
51 |
Однополупериодный |
220 |
– |
1,5 |
350 |
52 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
700 |
– |
100 |
53 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
– |
5000 |
54 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
400 |
0,3 |
– |
55 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,2 |
1500 |
56 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
1500 |
– |
3000 |
57 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
0,1 |
– |
58 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
450 |
3 |
– |
59 |
Однополупериодный |
220 |
– |
1 |
500 |
Продолжение табл. 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
60 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,5 |
800 |
61 |
Однополупериодный |
220 |
420 |
2 |
– |
62 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
2,5 |
220 |
63 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,5 |
750 |
64 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
250 |
– |
50 |
65 |
Однополупериодный |
220 |
300 |
– |
100 |
66 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,4 |
2000 |
67 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,3 |
3000 |
68 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,3 |
1500 |
69 |
Однополупериодный |
220 |
200 |
– |
20 |
70 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
12 |
40 |
71 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
0,2 |
– |
72 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
420 |
– |
100 |
73 |
Однополупериодный |
220 |
500 |
– |
6000 |
74 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,5 |
800 |
75 |
Однополупериодный |
220 |
100 |
2,5 |
– |
76 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
600 |
– |
40 |
77 |
Однополупериодный |
220 |
– |
5 |
50 |
78 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
2 |
180 |
79 |
Однополупериодный |
220 |
– |
1,5 |
200 |
80 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
800 |
0,5 |
– |
81 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
– |
1000 |
82 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
500 |
3 |
– |
83 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,3 |
3000 |
84 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
700 |
– |
50 |
85 |
Однополупериодный |
220 |
– |
5 |
60 |
Окончание табл. 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
86 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,2 |
500 |
87 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,25 |
600 |
88 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
150 |
– |
10 |
89 |
Однополупериодный |
220 |
– |
5 |
30 |
90 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,1 |
5000 |
91 |
Однополупериодный |
220 |
– |
4 |
60 |
92 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
250 |
– |
20 |
93 |
Однополупериодный |
220 |
320 |
– |
120 |
94 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
3,5 |
100 |
95 |
Однополупериодный |
220 |
750 |
– |
2500 |
96 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
1,5 |
350 |
97 |
Однополупериодный |
220 |
– |
0,5 |
1000 |
98 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
150 |
12 |
– |
99 |
Однополупериодный |
220 |
400 |
– |
350 |
100 |
Двухполупериодный мостовой |
220 |
– |
0,1 |
6000 |
Методические указания к выполнению РГР
«Расчет однофазного выпрямителя»
Основные электрические параметры выпрямителя:
– среднее значение выпрямленного напряжения (среднее значение напряжения на нагрузочном устройстве) – Uн.ср;
– среднее значение выпрямленного тока (среднее значение тока, протекающего через нагрузочное устройство) – Iн.ср;
– мощность,
выделяемая на нагрузочном устройстве,
–
;
– действующие значения напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора – U1, U2;
– действующие значения тока первичной и вторичной обмоток трансформатора – I1, I2;
– коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения – р.
Расчетные формулы:
Uн.ср=RнIн.ср;
;
– для однополупериодного выпрямителя:
=
Iн.ср;
;
– для двухполупериодного мостового выпрямителя:
= 0,5Iн.ср;
,
где Rн – сопротивление нагрузочного устройства (сопротивление нагрузки); Iпр.ср – среднее значение прямого тока, протекающего через диод в прямом направлении; U2m – амплитудное значение действующего значения напряжения вторичной обмотки трансформатора U2; Uобр mах – максимальное значение напряжения, действующее на диод в обратном направлении.
Предельные параметры выпрямительного диода должны удовлетворять следующим условиям:
;
,
где
– максимальный прямой ток, который
способен диод пропустить в прямом
направлении;
– максимальное допустимое значение
обратного напряжения, действующее на
диод в обратном направлении.