- •Техническое задание
- •Содержание
- •Введение
- •1. Расчёт среднего значения тока и сопротивления нагрузки
- •2. Выбор вентилей
- •3. Выбор согласующего трансформатора
- •4. Выбор параметров фильтров
- •5. Определение характеристик преобразователя
- •5.1. Внешняя характеристика преобразователя
- •5.2. Регулировочная характеристика Эта характеристика отражает закон изменения напряжения холостого хода в функции от угла управления α.
- •Регулировочная характеристика построена в Приложении.
- •6. Временные диаграммы изменения параметров схемы в Приложении построены зависимости:
- •1. Мощностей от угла управления
- •7. Энергетические показатели выпрямителя
- •Кратность амплитуды высшей гармоники n-го порядка к основной гармонике определяется из отношения:
- •8. Коэффициент полезного действия выпрямителя
- •Список литературы
Регулировочная характеристика построена в Приложении.
6. Временные диаграммы изменения параметров схемы в Приложении построены зависимости:
1. Мощностей от угла управления
-
α
0
15
30
45
60
75
90
P
10
9.66
8.66
7.07
5
2.59
0
Q
0
2.59
5
7.07
8.66
9.66
10
T
4.38
4.38
4.38
4.38
4.38
4.38
4.38
2. Вторичного напряжения источника от времени;
3. Выпрямленного напряжения преобразователя от времени;
4. Ток нагрузки при αmin и αmin от времени;
5. Ток и напряжение в первичной обмотке трансформатора от времени;
6. Напряжение на вентили от времени.
7. Энергетические показатели выпрямителя
Выпрямители являются потребителями несинусоидального тока, первая гармоническая которого обычно сдвинута по отношению к синусоиде переменного напряжения сети. Поэтому коэффициент мощности выпрямителя зависит как от коэффициента сдвига , так и от коэффициента искажения КМ, входящих в качестве множителей в коэффициент мощности:
Коэффициент сдвига первой гармоники может быть найден из приближенного отношения для угла .
.Угол коммутации определяется из основного уравнения, описывающего прямолинейный процесс коммутации:
Коэффициент искажения может быть определен, если входящую в кривую выпрямленного напряжения переменную составляющую рассматривать как сумму гармонического ряда.
Частоты спектра можно определить из уравнения:
где f - частота напряжения питающей сети;
m - частота пульсаций в цепи выпрямленного напряжения;
к - коэффициент кратности, определяющий отношение порядкового номера рассматриваемой гармоники к числу фаз m.
Спектр гармоник, входящих в состав кривой первичного тока, связан определенной закономерностью с составом гармоник в кривой выпрямленного напряжения. В зависимости от величины индуктивного сопротивления Xd; при чисто активной нагрузке (Xd=0) кривая выпрямленного напряжения Ud содержит широкий спектр высших гармоник, а высшие гармоники в кривой первичного тока I1 отсутствуют. В другом предельном случае, когда Хd= , кривая выпрямленного напряжения не содержит высшие гармоники, а в кривую первичного тока входит широкий спектр.
Кратность амплитуды высшей гармоники n-го порядка к основной гармонике определяется из отношения:
Наличие коммутационных участков, а также конечное значение Хd несколько изменяет значение амплитуд высших гармоник. Однако это изменение относительно невелико. Коэффициент искажения в предположении, что напряжение сети синусоидально, может быть найден по выражению:
-
0
15
30
45
60
75
90
0,99
0,93
0,80
0,62
0,39
0,14
-0,12
KM
0,91
0,85
0,73
0,57
0,36
0,13
-0,11
Эти зависимости построены в Приложении.