Иванов-Циганов А.И. - Электротехнические устройства радиосистем (1979) (563351), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Форма импульса тока вентиля близка к косинусоидальной. 4. Чем больше ток нагрузки, тем больше угол отсечки тока и тем веньше выпрямленное напряжение. 5. Величина емкости конденсатора определяет как напряжение пульсаций, так и отклонение от косинусоидальной формы импульса тока. Расчетные соотношения для такого выпрямителя получаются весьма простымп, если принять напряжение на емкости постоянным, что равносильно установке конденсатора с бесконечно большой емкостью. В этом случае усложнение модели вентиля пе приводит к усложнению расчетных соотношений.
Для учета порога выпрямления вентиля введем расчетное выпрямленное напряжение (7„значение которого больше постоянной составляющей напряжения на выходе выпрямителя на ба величину порога выпрямленна. При за- аа данном постоянном напряжении на вы- 1,=1в,=(Е, сони>1 — (7в)7г — 0 ( 0>1 < О.
(6.38) при Его постоянная составляющая 7,„=7„д~=(172 ) ) 1, Ы=(Е,.01п0 — Ои,ц ). (6.39) — о Поскольку при ы1 = 0 по определению угла отсечки э. д. с. фазы равна выпрямленному напряжению: Ев соз 0 =(7„ (6.40) то пз (6.39) можно определить угол отсечки: (опгди,т = 18 0 — 0 = А (О).
(6.4 1) Правую часть этого трансцендентного уравнения обычно обозначают как некоторую функцию угла отсечки А (О). Графики функции А (О), позволяющие определить угол О, приведены на рис. '6.14. Действующее значение э. д. с. фазы вторичной обмотки, необходимое для получения расчетного выпрямлешюго напряжения (7„ можно легко найти из (6.40) при известном угле отсечки: Е, =0,707Е в=(7,7()~ 2 сов 0)=(/„В(0) вли ав — — В (О). (6.42) 4 д И. Правов пиганов ходе (/„а, расчетное напряжение (7о определится как яа "= "-+'-р ( ) аа ад аг ад 04 аб аб 0,7д(0) Так как в расчетной модели (уо = Рис. 6, >4 = сопз1, то ток вентиля первой фазы, как и токи других фаз, будет иметь точно косинусоидальную форму: В!А) 0!А) 070 г,а 5,5 57 гд 77 50 х=п 5,0 09 п,в П,г ' 0 05 пг 0А пд 0А ов А(в) а о,) о,г 0А 0А овА70) о) Н5АА а) 77А) 5000 40000 гпап гоаП и) пг 87 од пд пАА(в) г) )аааа 74000 )аааа 50000 (6.45) 17А,= иЕя1, =()р)рВ (А) 0 (А) ас,р — — В (А) В (А), или 5000 0000 Здесь коэффициент В является функцией только угла отсечки Введение для ав рассматриваемой основной схемы специального обозначения В (О) удобно для дальнейшего сравнения схем выпрямле.
нпя. срупкци!о В (0) подсчитать легко, но при расчете выпрямителя нахождение самого угла отсечки не является обязательным. Поэтому чаще предпочитают пользоваться не самой функцией В (О), а одно. значно связанной с ней функцией В (А). График этой более сложной функции представлен на рис. 6.!5, и кривой, соответствующей нулевому значению параметра х. Для действующего значения тока вентиля и фазы (они равны в рас. сматриваемой схеме выпрямленпя) с помощью несложных преобразо. ваиий получим формулу, в которой фигурируют лишь выпрямленный ток и безразмерная функция угла отсечки 0 (О): )„= )„= 177 (1)2л) ~ !",' с(св! = =(Е,„,)г)1~(1)л) ~ (соя с!7 — соз О)' с(саг = )с0 (8))и, (6,43) о где коэффициент использования вентилей и обмоток трансформатора по току равен а, = 0 (0) = )гл 10 (1+ 0,5 соз 20) — 0,75 з(п 281)(з(п 8 — 0 соз О). Максимальное значение тока вентиля получается при ыг = 0 и равно )„= (Е,„— (!,))г = (!,)5п) л (1 — соз 8))(ай! 0 — 0 соз 8) = (),)и) Е (0).
(6. 44) По изложенным соображениям в справочниках приводятся не функции 0 (О) и Е (8), а функции 0 (А) и Е (А) (кривые, соответсг вующие х = О, на рис. 6.15, б, в). Габаритная мощность вторичной обмотки трансформатора в рассматриваемой схеме: так как ток вентиля и фазы вторичной обмотки в данной схеме одинаковы. Некоторое затруднение в этом методе получается при расчете коэффициента пульсаций. Принимая е, = ()р = сопя( в начале рас. чета, тем самым пульсации приравнивают нулю.
Однако при небольшом коэффициенте пульсаций ()с„( 0,12 —: 0,15) можно считать что форма и величина импульса тока будут мало отличаться от той, которая получится при е„= сопя(,. и все ранее выведенные расчетные соотношения дадут ошибку, ие выходящую за пределы точности, необходимой при расчете выпрямителя. х=а Х 7 )Х )г 55 50 в в 7 0 5 0 о) пг од пд 00 00 А)в) В) )5!А) В)А) 0 п) пг од ом ов ов п)А!0) а о) пг пд од 0А 40А50) В) а) Ряс, О.!5 От предварительного расчета выпрямителя никогда не требуют точности более 1О',о, гак как параметры деталей и узлов выпрямителя имеют больший разброс. иой характеристикой сов 8 =- /1(э!и 8 — 8 сов 8)/я1, изображенной ««а рис. 6.!6.
Изменив масштаб по оси абсцисс в тЕ,/г раз и по оси ординат в Е, раз, получим Иа приведенных соотношениях и основан простейший расчет выпрямителя, нагрузка-которого начинается с емкости. Если сопротивление индуктивности рассеяния, пересчитанное в фазу вторичной обмотки трансформатора, оказывается сравнимым с омическим сопротивлением г, то форма импульса тока фазы будет заметно отличаться от косинусоидальной (рис. 6.17, а, б) даже при беско- е«, печно большой емкости конденсатора С. вн а/ а=0 О,гв ' Ов о«7 ого оо« оов оов а« -8 Рис. 6, !7 в«пв-всагв гс й„, = Н (8, т)ЦгС) (б. 48) Рнс, 6.«6 Дл«ггельность импульса получается больше 28, и ои становится несимметричным. Постоянная составляющая выпрямленного напряжения, действующее и амплитудное значения тока вентиля и коэффициент пульсаций будут в этом случае зависеть не только от отношения г//7„, определяющего угол отсечки при 1., = О, но и от относительной постоянной времени зарядной цепи: х = сс/,/г.
(6,53) (6.49) С;„= Н (8, т)/(/г0,1). Проведя расчеты, аналогичные изложенныл«, можно получить формулы, подобные (6.42), (6.43), (6.44) и (6.48), ио коэффициенты В (А), 1«(Л), Е (А) и Н (А, т), входящие в них, будут функцией не только параметра А, но и х. Значения этих коэффиш«ентов даются соответствующими кривыми на рис. 6.15 и 6.16, /л это позволяет производить Расчет выпрямителя по тем же самым формулам, что и при отсутствии индуктивиости рассеяния. «вв «в! Если после выпрямителя стоит фильтр, сглаживаю«ций пульсации то на его (фильтре) выходе переменная составляющая содержит в ос. новном одну первую гармонику выпрямленного напряжения.
Поэтому целесообразно при наличии фильтра оценивать пульса. ции по коэффициенту пульсаций первой гармоники /«„«. Лмплитуда первой гармоники выпрямленного напряжения может быть приблн. женно определена, как падение напряжения от соответствующе«", гармоники выпрямленного тока «„на емкости конденсатора, Выпрям. ленный ток при этом подсчитывается при е, = со«зз(, т.
е. на основе (6. 38) . Допустимость таких действий оправдывается тем, что при мал«ях пульсациях ток вентиля практически такой же, как и при С = с, Таким образом, для первой гармоники тока «„ имеем 1 л=(т/и) ~ (/с((созе«1 — сов 8) (сов тМ)/г сов 8! с/ы1 = -о =Н (8, т)(/,/г, (6. 46) а для первой гармоники напряжения Е, =/ «/(т«ОС) =Ц11 (8, т)/(г/С).
(6. 47) Значения функции Н (8, и«), аргументами которой являются угол отсечки и число фаз, приведены на рис. 6.15, г, д, е (кривые, соответствующие х = О), причем для подсчетов коэффициента пульсаций по этим значениям Н надо брать сопротивление г в омах, а емкость С в микрофарадах.
Последнее соотношение определяет минимальную емкость конденсатора С, при которой пульсации выпрямленного напряжения не будут превышать критической величины. Уже было сказано, что точность расчета остается удовлетворительной при /с '( 0,12. Однако для большинства типов применяемых конденсаторов допустимые пульсации иапряже«шя меньше этой величины и, как правило, не превышают 1О "8 от постоянного напряжения.
Положив критическое значение /г„, равнь«м 0,1, получим из (6.48) соотношение, определяющее минимально допустимую емкость конденсатора: Для двухфазных схем выпрямителей и для схемы удвоения Н (8, «и) = 70 000 Л = 35 000 пг//1„при подстановке в (6.49) дает С.«„= 35 000 /(/В„о, !) = !оа/(1/1„).
(6,50) Внешнюю характеристику выпрямителя, работающего на нагрузку начинающуюся с емкости, удобно рассчитывать, пользуясь обобщен гпг В ов ов О7 п,в ОА о« П,5 '8 Опг у (8) тЕ. /г = ((з!п 8 — 8 сов 8)/и) тЕ, /г = 1„, (6.51) Ев сов 8 = (/с. (6.52) б ЬА. Определение токов в обмотках трансформатора выпрямительных схем. Вынужденное подмагничивание 6 0 ее — г-ц л) где в, и цч — числа витков в первичной и вторичной обРнс. 6.18 мотках трансформатора. Постоянная составляющая тока вентиля не попадает в первичную цепь, а замыкается через индук. тивность холостого хода трансформатора (.а.
Таким образом, в первичной цепи получаем ток 1,=1„+(ш,1шт) !т =1,,+1„, (6.55) часть которого, трансформируемая во вторичную обмотку и проте кающая через вентиль, обозначена 1„. В большинстве случаев трансформатор проектируется так, чтобы сердечник ие насыщался. При этом ток холостого хода близок по форма З начительно упрогцает определение токов в первцч. ных обмотках трансформатора пренебрежение падением напряжецця от тока холостого хода трансформатора на сопротивлении его первцч ной обмотки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
