Лекции 5-6 - Конспекты (1095374), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

Уточняем значение обратного напряжения диода:U обр. макс  U 2 2  23,71 2  33,5 В .14. Вычисляем действующее значение тока вторичной обмотки:I2 I срmD0   I ср   1  0,5cos 2   0,75sin 2  0,111 A .msin    cos15. Максимальное значение импульса тока через диод найдём как101обмоткиЭлектропитание РЭАГлава 5I д. макс I срmF0   I ср  1  cos  0, 284 A .m sin    cos16. Находим коэффициент трансформации:nU1 220 9,283 .U 2 23,717.

Вычисляем действующее значение тока первичной обмотки:I1 I 2 0,111 0,012 А .n 9,28318. Определяем габаритную мощность трансформатора:PT  P1  P2  220  0,012  2,64 В  А .19. Определим ёмкость конденсатора исходя их обеспечения требуемогокоэффициента пульсации по первой гармонике:СН  1 sin  m  cos  m sin  cos  m    1000 мкФ .f c rф K П 2 f c rф K П 2 m 2  m2  1 cosТребуемая ёмкость конденсатора с учётом допустимого технологическогоразброса составит 1500 мкФ.20. Действующее значение первой гармоники тока через конденсатор начастоте mfc = 100 Гц определим как:IC 2U ср  sin  m  cos  m sin  cos  m    0,1 А . m2  1 cosrф Следовательно, допустимое действующее значение тока пульсации длявыбранного конденсатора должно составлять не менее 0,1 А при максимальнойрабочей температуре конденсатора и частоте 100 Гц.21.

Напряжение холостого хода выпрямителя найдём какU XX  2U 2  23,7  2  33,5 В .Тогда номинал конденсатора должен составлять не менее 35 В.102Электропитание РЭАГлава 5II. Бестрансформаторное выпрямительное устройство с ёмкостнойнагрузкой для AC-DC преобразователяВ настоящее время электропитание автономных инверторов, регуляторовпостоянного напряжения, статических преобразователей различного типа,способных регулировать величину выходного напряжения внутреннимисредствами, нередко осуществляется от неуправляемых выпрямителей сёмкостным фильтром, подключенных непосредственно (без трансформатора) кодно- или трёхфазной сети. При проектировании такого ИЭП стоит задачавыбора вентильного блока и величины ёмкости конденсатора фильтра призаданной величине эквивалентного сопротивления нагрузки RН и требуемойвеличине коэффициента пульсации КП.Исходными данными для проектирования являются:- сопротивление нагрузки RН = 100 Ом;- напряжение питающей сети U1 = 220 В однофазное;- частота питающей сети fc = 50 Гц;- коэффициент пульсации выпрямленного напряжения по первойгармонике KП2 = 0,1;- мостовая однофазная схема выпрямления.1.

Диод выпрямителя начинает пропускать ток в момент, когдамгновенное значение сетевого напряжения превысит величину напряжения наконденсаторе, определяемом углом отсечки θ1. Определим угол θ1 как: 1  KП 2  1  0,1 1  arccos arccos 35,1 . 1  0,1 1 KП2 2.Рассчитываемвеличинуёмкости,обеспечивающуюкоэффициент пульсации на нагрузке:22  3,14 1 1m2C 402 мкФ . 1  KП 2  1  0,1  RН ln  2  3,14  50  100  ln  1  0,1  1  KП 2 103заданныйЭлектропитание РЭАГлава 5Ближайший номинал серийно выпускаемых конденсаторов составляет470 мкФ.3. Среднее значение напряжения на нагрузке определим какU ср 2U12  220 283 В .1  KП21  0,14. Среднее значение тока нагрузки определим какI ср U срRН283 2,83 А .1005.

Вентиль заканчивает пропускать ток при угле отсечки θ2, когдапроизводная сетевого напряжения становится больше, чем производная отфункции, определяющей разряд конденсатора. Ток конденсатора в этот моментравен по модулю току нагрузки. Угол θ2 находим как2 11 3,9 .6СRН 2  3,14  50  100  470 106. Максимальное значение анодного тока находим какI д. макс  I ср  СU m sin 1  2,83  314  470  106  2  220  sin  35,1   29,2 А .7. Среднее значение анодного тока находим какIд I ср22,83 1, 415 А .28.

Действующее значение тока через диод определяем средствамиMathCAD как:I д .д9.12Действующее2  I2ср СU m sin   d  5,67 А .1значениетокачерезконденсаторсредствами MathCAD какmIC 2 22   СU m sin   d  I ср   7 А . 1104определяемЭлектропитание РЭАГлава 5Отметим, что повышение требований к качеству выходного напряжениявыпрямителя связано с существенным ростом амплитуды анодного тока(амплитуда анодного тока может превышать его среднее значение в 10…100раз).Вместе с тем в таком выпрямителе эмиссия гармоник тока в сеть можетпривести к невыполнению требований ГОСТ Р 51317.3.2-99, нормирующегоуровень высших гармоник в потребляемом сетевом токе. В этом случаевыпрямитель должен быть снабжён внешним компенсатором мощностиискажений(например,активнымсетевымфильтром)либосхемаэлектропитания должна быть дополнена корректором коэффициента мощности.Крайне низкое значение коэффициента мощности, обусловленноепотреблением тока от сети в виде коротких импульсов, является серьезнымнедостатком выпрямителей с С-фильтром.Контрольные вопросы1.

В чём преимущество многофазных выпрямителей перед однофазными?2. Что называют углом отсечки? При каких видах нагрузки имеет месторежим отсечки?3.Какиетребованияпредъявляюткдиодамвысокочастотныхвыпрямителей?4. Каковы преимущества и недостатки активных фильтров в сравнении спассивными?5. При каких токах нагрузки применяют простейшие ёмкостные фильтры?6. Как увеличение индуктивности дросселя фильтра влияет на пульсациивыпрямленного напряжения?7.

Какой выпрямитель следует применить при выпрямлении напряженияменее 1 В?8. Какие факторы являются определяющими при выборе способарегулирования напряжения на выходе выпрямительного устройства?105Электропитание РЭАГлава 59. Как можно выключить тиристор в схеме управляемого выпрямителя?10. Как влияет значение тока управления на напряжение включениятиристора?Список литературы1. Проектирование источников электропитания электронной аппаратуры /О.К.

Березин, В.Г. Костиков, Е.М. Парфенов и др.; под ред. В.А. Шахнова. – М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 504 с.2. Шелухин С.А., Абрамов В.П., Кухарь Ю.И. Расчет источников питаниямалой и средней мощности. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1990. – 28 с.3.ВекслерГ.С.,ШтильманВ.И.Транзисторныесглаживающиефильтры.– М.: Энергия, 1979. – 176 с.4. Иванов А.В., Немировский А.Е. Силовая электроника. Выпрямители. –Вологда: ВоГУ, 2015. – 119 с.5. Борисов П.А., Томасов В.С. Расчёт и моделирование выпрямителей. –СПб: СПб ГУ ИТМО, 2009. – 169 c.6. Вдовин С.С.

Проектирование импульсных трансформаторов. – Л.:Энергоатомиздат, 1991. – 208 с.7. Попков О.З., Чаплыгин Е.Е. Расчёт выпрямителей с ёмкостнымфильтром // Практическая силовая электроника. – 2007. – № 25. – С. 15-19.8.КурченковаН.Б.Исследованиеиразработкаконденсаторныхисточников вторичного электропитания: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.12 /Курченкова Наталия Борисовна. – М.: НПО Автоматики, 2000. – 143 с.106.

Характеристики

Список файлов лекций