4.5 Расчет трехфазной мостовой схемы выпрямителя, работающего на активно-индуктивную нагрузку
Трехфазная мостовая схема выпрямителя приведена на рисунке 2,г.
Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке
Ud = 2,34 ∙ U2.
Действующее значение фазового напряжения на вторичной обмотке трансформатора
U2 = 0,425 ∙ Ud.
Среднее значение тока через диод
Ia = Id/3.
Максимальное значение обратного напряжения
Uобр. max = √6 ∙ U2 = 1,045 ∙ Ud.
Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения
Кп = 2 / (m2 – 1),
где m = 6.
Действующее значение тока в первичной обмотке трансформатора
I2 = √2 ∙ Id / √3.
Действующее значение тока в первичной обмотке трансформатора
I
1
= (√2 ∙ Id
)/ (√3 ∙ n),
где n = U1ф/U2ф.
Расчетные мощности первичной и вторичной обмоток трансформатора, а также расчетная мощность трансформатора
S1 = S2 = Sтр = 1,05 ∙ Рd.
Сравнивая два вида трехфазных выпрямителей, видно, что трехфазный выпрямитель мостового типа имеет меньшее значение коэффициента пульсаций и меньшее значение расчетной мощности трансформатора.
5 Контрольная задача
Составить схему выпрямителя (тип выпрямителя указан в таблице 1), используя стандартные диоды. Мощность потребителя Рd, напряжение нагрузки выпрямителя Ud.
Определить: ток нагрузки, максимальное обратное напряжение на диоде, среднее значение тока диода, действующие значения токов первичной и вторичной обмоток трансформатора, действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора, расчетную мощность трансформатора, коэффициент пульсаций выпрямителя.
По заданному коэффициенту пульсаций выпрямленного напряжения на нагрузке определить параметры сглаживающего фильтра.
Подобрать тип диодов, нарисовать временные диаграммы токов и напряжений выпрямителя. Напряжение первичной обмотки однофазного трансформатора принять 220 В, линейное напряжение трехфазного трансформатора – 380 В.
Способ соединения обмоток трехфазного трансформатора звезда-звезда.
Таблица 1 – Исходные данные
№ варианта |
Id, A |
Ud, B |
Uxx, B |
Схема выпрямителя |
Кп2 |
Тип фильтра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
100 |
20 |
60 |
Однофазный мостовой |
0,032 |
L |
2 |
110 |
30 |
65 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,04 |
C |
3 |
300 |
35 |
70 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,05 |
LC |
4 |
20 |
22 |
65 |
Однофазный мостовой |
0,055 |
L |
5 |
300 |
30 |
80 |
Трехфазный мостовой |
0,03 |
C |
6 |
250 |
35 |
64 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,035 |
LC |
7 |
120 |
30 |
65 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,04 |
L |
8 |
130 |
25 |
70 |
Трехфазный мостовой |
0,045 |
C |
9 |
300 |
28 |
75 |
Однофазный мостовой |
0,05 |
LC |
Продолжение таблицы 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
150 |
30 |
78 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,037 |
L |
11 |
160 |
34 |
65 |
Трехфазный мостовой |
0,055 |
C |
12 |
100 |
20 |
69 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,028 |
LC |
13 |
250 |
27 |
70 |
Однофазный мостовой |
0,03 |
L |
14 |
200 |
20 |
75 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,027 |
C |
15 |
175 |
30 |
60 |
Трехфазный мостовой |
0,03 |
LC |
16 |
150 |
30 |
60 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,032 |
L |
17 |
200 |
20 |
72 |
Однофазный мостовой |
0,034 |
C |
18 |
100 |
30 |
70 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,038 |
LC |
19 |
250 |
35 |
64 |
Трехфазный мостовой |
0,04 |
L |
20 |
120 |
20 |
68 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,044 |
C |
21 |
300 |
30 |
72 |
Однофазный мостовой |
0,042 |
LC |
22 |
450 |
20 |
60 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,048 |
L |
23 |
150 |
34 |
60 |
Трехфазный мостовой |
0,05 |
C |
24 |
140 |
32 |
80 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,045 |
LC |
25 |
160 |
30 |
78 |
Однофазный мостовой |
0,04 |
L |
26 |
315 |
25 |
65 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,042 |
C |
27 |
100 |
35 |
65 |
Трехфазный мостовой |
0,036 |
LC |
28 |
170 |
26 |
68 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,035 |
L |
29 |
130 |
25 |
63 |
Однофазный мостовой |
0,027 |
C |
30 |
145 |
30 |
61 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,025 |
LC |
31 |
550 |
34 |
74 |
Трехфазный мостовой |
0,031 |
L |
32 |
180 |
24 |
78 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,036 |
C |
33 |
340 |
28 |
65 |
Однофазный мостовой |
0,041 |
LC |
34 |
200 |
30 |
69 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,043 |
L |
35 |
600 |
32 |
70 |
Трехфазный мостовой |
0,048 |
C |
36 |
3 |
40 |
50 |
Однофазный мостовой |
0,015 |
LC |
37 |
30 |
110 |
120 |
Трехфазный мостовой |
0,015 |
L |
38 |
25 |
120 |
135 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,01 |
C |
39 |
0,5 |
70 |
85 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,05 |
LC |
40 |
1 |
60 |
65 |
Однофазный мостовой |
0,055 |
L |
41 |
30 |
110 |
120 |
Трехфазный мостовой |
0,03 |
C |
42 |
0,6 |
100 |
115 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,035 |
LC |
Продолжение таблицы 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
43 |
20 |
90 |
105 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,04 |
L |
44 |
15 |
90 |
100 |
Трехфазный мостовой |
0,045 |
C |
45 |
6 |
60 |
70 |
Однофазный мостовой |
0,05 |
LC |
46 |
12 |
40 |
55 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,037 |
L |
47 |
1,5 |
100 |
115 |
Трехфазный мостовой |
0,055 |
C |
48 |
2 |
80 |
90 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,028 |
LC |
49 |
13 |
55 |
60 |
Однофазный мостовой |
0,03 |
L |
50 |
10 |
70 |
80 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,027 |
C |
51 |
6 |
200 |
210 |
Трехфазный мостовой |
0,03 |
LC |
52 |
1 |
110 |
130 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,032 |
L |
53 |
5 |
75 |
80 |
Однофазный мостовой |
0,034 |
C |
54 |
8 |
20 |
35 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,038 |
LC |
55 |
9,5 |
80 |
95 |
Трехфазный мостовой |
0,04 |
L |
56 |
5 |
90 |
105 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,044 |
L |
57 |
20 |
50 |
60 |
Однофазный мостовой |
0,042 |
C |
58 |
9 |
50 |
60 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,048 |
LC |
59 |
13 |
120 |
130 |
Трехфазный мостовой |
0,05 |
L |
60 |
3 |
80 |
100 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,045 |
C |
61 |
10 |
45 |
50 |
Однофазный мостовой |
0,04 |
LC |
62 |
3 |
80 |
95 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,042 |
L |
63 |
7 |
95 |
100 |
Трехфазный мостовой |
0,036 |
C |
64 |
4 |
80 |
90 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,035 |
LC |
65 |
25 |
30 |
35 |
Однофазный мостовой |
0,027 |
L |
66 |
5 |
45 |
60 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,025 |
C |
67 |
7 |
102 |
110 |
Трехфазный мостовой |
0,031 |
LC |
68 |
8 |
120 |
125 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,036 |
L |
69 |
40 |
140 |
150 |
Однофазный мостовой |
0,041 |
C |
70 |
16 |
75 |
85 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,043 |
LC |
71 |
2 |
90 |
95 |
Трехфазный мостовой |
0,048 |
L |
72 |
35 |
60 |
70 |
Однофазный мостовой |
0,032 |
C |
73 |
8 |
30 |
40 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,04 |
LC |
74 |
4 |
115 |
120 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,05 |
L |
75 |
35 |
60 |
65 |
Однофазный мостовой |
0,055 |
C |
Окончание таблицы 1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
76 |
7 |
102 |
110 |
Трехфазный мостовой |
0,03 |
LC |
77 |
4 |
115 |
125 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,035 |
L |
78 |
3 |
80 |
90 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,04 |
C |
79 |
5 |
200 |
210 |
Трехфазный мостовой |
0,045 |
LC |
80 |
20 |
200 |
220 |
Однофазный мостовой |
0,05 |
L |
81 |
10 |
55 |
70 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,037 |
C |
82 |
15 |
40 |
45 |
Трехфазный мостовой |
0,055 |
LC |
83 |
1 |
100 |
105 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,028 |
L |
84 |
18 |
115 |
120 |
Однофазный мостовой |
0,03 |
C |
85 |
3 |
84 |
90 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,027 |
LC |
86 |
5 |
80 |
85 |
Трехфазный мостовой |
0,03 |
L |
87 |
3 |
40 |
50 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,032 |
C |
88 |
20 |
40 |
50 |
Однофазный мостовой |
0,034 |
LC |
89 |
1 |
30 |
70 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,038 |
L |
90 |
25 |
35 |
64 |
Трехфазный мостовой |
0,04 |
C |
91 |
12 |
20 |
68 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,044 |
LC |
92 |
30 |
30 |
72 |
Однофазный мостовой |
0,042 |
L |
93 |
4 |
20 |
60 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,048 |
C |
94 |
15 |
34 |
60 |
Трехфазный мостовой |
0,05 |
LC |
95 |
14 |
32 |
80 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,045 |
L |
96 |
16 |
30 |
78 |
Однофазный мостовой |
0,04 |
C |
97 |
31 |
25 |
65 |
Трехфазный с нулевым выводом трансформатора |
0,042 |
LC |
98 |
1 |
35 |
65 |
Трехфазный мостовой |
0,036 |
L |
99 |
17 |
26 |
68 |
Двухполупериодный однофазный со средней точкой трансформатора |
0,035 |
C |
100 |
13 |
25 |
63 |
Однофазный мостовой |
0,027 |
LC |