Основные теоретические положения к задаче №7

Выпрямители – электронные устройства, преобразующие переменное напряжение в постоянное.

В качестве выпрямительных элементов используют полупроводниковые диоды ( вентили ). В мощных выпрямительных установках на тяговых подстанциях для питания электроподвижного транспорта (троллейбусов, трамваев, метро, электропоездов) используются также ионные (как правило ртутные) вентили. По числу используемых фаз выпрямители делят на однофазные и многофазные (трехфазные). По степени и виду использования понижающего трансформатора – на однополупериодные с нулевой точкой и мостовые двухполупериодные. Последние требуют вдвое большего числа диодов, обеспечивают лучшее использование мощности трансформатора и более гладкую форму выпрямленного напряжения, т.е. меньшие его пульсации.

Отклонения мгновенного значения напряжения выпрямителя на нагрузке u_Н от среднего значения выпрямленного напряжения U₀называют пульсациями.

Отношение амплитуды первой гармоники пульсации выпрямленного напряжения на нагрузке U_1mк среднему значению выпрямленного напряжения U₀называют коэффициентом пульсации:

.

Чем меньше коэффициент пульсаций К_П, тем совершеннее выпрямитель. Наибольшим коэффициентом пульсаций К_П обладает однофазная однополупериодная схема выпрямления, наименьшим – трехфазная мостовая (см. табл.1.10).

Наибольшая величина действующего значения напряжения, приложенного к диоду в обратном направлении, которое не приводит к пробиванию и разрушению диода, называют обратным напряжением на диодеU _обр. Эта величина для современных диодов находится в пределах от десятков до нескольких тысяч вольт.

Наибольший допустимый средний ток диода в открытом состоянии в длительном режиме называют прямым током диода I_Д. В зависимости от типа этот ток для современных диодов (вентилей) находится в пределах от нескольких сот миллиампер до нескольких тысяч ампер.

Схемы однофазных выпрямителей приведены на рис. 1.10, схемы трехфазных выпрямителей – на рис. 1.11.

Рис. 1.10. Схемы однофазных выпрямителей

а – однофазный однополупериодный выпрямитель; б – однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора; в – однофазный двухполупериодный мостовой выпрямитель

 

а) б)

Рис. 1.11. Схемы трехфазных выпрямителей

а – трехфазный однополупериодный выпрямитель; б – трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель

 

Для выбора типа выпрямителя на основе исходных данных вначале следует определить коэффициент пульсации К_П выпрямленного напряжения, а затем из табл. 1.10 – схему выпрямителя. Далее рассчитываются среднее значение выпрямленного тока нагрузки I₀

.

После этого по данным табл.1.10 для выбранной схемы выпрямителя определяется ток диода I_Д, величина обратного напряжения на диоде U_обр, а также действующее значение фазного напряжения на входе выпрямителя U_Ф.

Исходя из рассчитанных величин тока диода I_Ди величины обратного напряжения на диоде U_обр, из таблицы 1.11 выбирается тип диода.

Таблица 1.11

Тип диода	Uобр, В	Iобр, мA	IД, А	IД, макс(10мС), A
Д112-10	100¸ 1600
Д112-16	100¸ 1600
Д112-25	100¸ 1600
Д122-32	100¸ 1600
Д122-40	100¸ 1600
Д132-50	100-1600
Д132-63	100¸ 1600
Д132-80	100¸ 1600

 

Коэффициент трансформации трансформатора определяется через отношение действующих значений заданного фазного напряжение питания U= 220 В и фазного напряжения на входе выпрямителя U_Ф.

Для изображения временной диаграммы выпрямленного напряжения на нагрузке u_Н и среднего значения выпрямленного напряжения на нагрузке U₀для выбранной схемы выпрямления можно воспользоваться шаблонами рис. 1.12 или рис. 1.13. На этих рисунках-шаблонах показаны синусоидальные напряжения на входе выпрямителя u_Фдля соответствующего выпрямителя.

Рис. 1.12. Шаблон для изображения мгновенных значений выпрямленного напряжения на нагрузке u_Н, и среднего значения напряжения на нагрузке U₀для однофазных выпрямителей

Перед нанесением временных диаграмм u_Н иU₀следует выбрать масштаб для напряжений и оцифровать шкалу на оси ординат.

 

Рис. 1.13. Шаблон для изображения мгновенных значений выпрямленного напряжения на нагрузке u_Н, и среднего значения напряжения на нагрузке U₀для трехфазных выпрямителей

При решении задачи следует изучить устройство и принцип действия полупроводниковых диодов и выпрямителей по источникам, приведенным в [1, 4, 5].

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ВНЕШНЕЙ ПОЛИТИКИ
2. I. Основные параметры цунами
3. I. Основные теоретические сведения
4. I. Основные этапы становления и развития физической культуры в России и зарубежных странах
5. I. ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМЫ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА, В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ПРОПАГАНДЫ И ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ МЕРАМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
6. I. Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа.
7. II. Основные положения по организации практики
8. II. Основные цели и задачи Совета
9. III. Краткие теоретические сведения
10. III. Основные функции и полномочия Управления
11. VI. Краткие теоретические сведения.
12. VIII. Краткие теоретические сведения.