Однофазные двухполупериодные схемы выпрямления

Однофазные двухполупериодные схемы выпрямления

Принципиальная схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой и активной нагрузкой  изображена на рисунке 3.18.

Среднее выпрямленное напряжение на нагрузке  в два раза больше чем в однополупериодной схеме

                                                                     (3. 20)

где  – среднее квадратичное значение напряжения на вторичных полуобмотках .

Отсюда

.                                                            (3. 21)

Коэффициент гармоник по первой гармонике  

Рекомендуемые материалы

,                                                      (3. 22)

где  – число импульсов в нагрузке за период.

Максимальное обратное напряжение на вентиле определяется  амплитудами напряжения на вторичных полуобмотках трансформатора

.                                                      (3. 23)

В данной схеме ток вторичной обмотки, вентиля и нагрузки равны

.

Среднее значение тока в нагрузке

,                                                        (3. 24)

а в вентилях и полуобмотках в два раза меньше

                                            .                                               (3. 25)

Амплитуда тока вентиля         

                                                (3. 26)

и среднее квадратичное значение тока вентиля и полуобмоток        

                                                      (3. 28)

также в два раза меньше, чем в однополупериодной схеме.

Габаритная мощность вторичной обмотки:

,                            (3. 29)

где  – мощность в нагрузке.

Напряжения на первичной обмотке  и вторичных полуобмотках связаны соотношением

                                 ,                                            (3. 30)

где  – коэффициент трансформации трансформатора.

Среднее квадратичное значение тока в  на первичной обмотке  связано со средними квадратичными значениями токов      во вторичных полуобмотках  соотношением

 .                                                          (3. 31)

Габаритная мощность первичной обмотки:

.     (3. 32)

Габаритная мощность трансформатора определяется:

.                                       (3. 33)

Мощность трансформатора в двухполупериодной схеме выпрямления со средней точкой более чем в два раза меньше по сравнению с однополупериодной схемой.  Это объясняется тем, что в двухполупериодной схеме выпрямления со средней точкой отсутствует подмагничивание вторичной обмотки. Постоянные составляющие токов  во вторичных полуобмотках протекают в противоположных направлениях (рисунок 3.18),  поэтому создаваемые ими магнитные потоки компенсируют друг друга.  Суммарный постоянный  магнитный поток сердечника равен нулю.

В двухполупериодных выпрямителях используют различного рода фильтры.

Принципиальная схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой и индуктивным фильтром изображена на рисунке 3.19, а временные диаграммы его работы – на рисунке 3.20.

Если устремить значение индуктивности дросселя  к бесконечности, то ток в вентилях  и  будет определяться током дросселя и иметь форму импульса с плоской вершиной ( рисунок 3.19).

Амплитуда тока вентилей и вторичных полуобмотках  равна значению постоянного тока в нагрузке

.                                                              (3.34)

Среднее квадратичное значение тока в вентилях и вторичных полуобмотках  равно

 .                                                               (3.35)

Габаритная мощность вторичной обмотки определяется по формуле

                ,                   (3.36)

где    – среднее квадратичное значение напряжения на вторичных полуобмотках ( формула (3.21)).

Средние квадратичные значения напряжения на первичной обмотке и тока  в ней равны

,          ,                                             (3.37)

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 1.4 Определение конфликта.

а габаритная мощность первичной обмотки –

.                                           (3.38)

         Габаритная мощность трансформатора

.                                             (3.39)

         Принципиальная схема однофазного двухполупериодного выпрямителя с емкостным фильтром изображена на рисунке 3.20. Временные диаграммы работы этой схемы схожи с временными диаграммами однополупериодного выпрямителя и   схема обладает теми же недостатками: повышенные требования к вентилям и габаритной мощности трансформатора.

         Использование индуктивных фильтров позволяет снизить требования к вентилям и габаритной мощности трансформатора по сравнению с другими нагрузками, однако при этом возрастают массо-габаритные характеристики выпрямителей.