promel (967628), страница 69
Текст из файла (страница 69)
й шз. схнмл однофдзного мостового выпэямитсля В схему выпрямителя (рис. 5.8, а) входят силовой трансформато с одной вторичной обмоткой и выпрямительный мост нз четырех дн. вторичнои обмотки трансформатора с нагрузкой, создавая на ней напряжение иг той же величины и полярности, что и напряжение и, (рис. 5.8, в). При наличии полуволны напряжения и, отрицательной полярности иа интервале 6, — Ьз полярность напряжения а„обратная. Под ее воздействием открыты диоды Д„Д„подключающие напряжение из к нагрузке с той же полярностью, что и на предыдушем интервале (рис. 5.8, а, е). Ввиду идентичности кривых и„ для выпрямителей (мостового и с ни г выводом нулевой точки трансформатора) для схемы рис.
5.8, а действительны соотношения (5.1), (5 2) между выпрямленным напряжением ()а и действующим значением напряжения Уз и соотношения (5.4)— (5 6), характеризующие гармонический состав и коэффициент пульсааии выходного напряжения. Поскольку ток 7 = У„И„(рис. 5 8, г) распределяется поровну между парами диодов (рис. 5.8, д, е), тон 1а КажДОГО ДИОДа В РаССМатРИ- ваемой схеме также находят из соотношения (5 7) Обратное напряжение прикладывает во ается одновременно к двум непроодяШим диодам на интервале проводимости двух других диодов.
При этом вто Ом оно создается напряжением оричной обмотки трансформатора г) гааз г)) Ю ! 'еле ! 'аде е) Ю иег,г дг) д Рнс. о.а. Схема однофазнага мостового выпрямителя (а) н его временные диаграммы (б — ж) 30! а г р у 3 к у выпрямителя ч и с т О а к т и в н О и. аа Выходное напРЯжение аи пРи чисто активной нагРУзке, как и в схе еме с выводом нулевой точки трансформатора, имеет вид одиопо„рных полуволн напряжения из (рис. 5.8, в).
Это получается в ре- ультате поочередного отпирания диодов Д1 Дз и Дз Де. г, Диолы Д„Дз откРыты на интеР- )г ГД ~г', вале 0 — Ьх при полуволне напря-, +< !Ае '(чаг + !синя и, положительной полярности „,„' й х), (показана на рис. 5.8, а без скобок), l/ создаваемого под действием напряже- Фг Хх аия иг (рис. 5.8, б, в). Открытые диоды Д!, Дз обеспечивают связь а) ииг, и,.
Кривая и, для диодов Д„Д, показана на рнс. 5,8, ж с и м а л ь н о е о б р а т н о е н а п р я ж е н и е опреде амплитудным значением напряжения и;. т. е. оно вдвое меньше, чем в схеме с выводом нулевой точки. Различны также выражения для действующего значения то .
и мощностей 5„5,. Это обусловлено тем, что в отличие от сх нулевой точкой ток 1, здесь синусоидальный, а не пульсирую и трансформатор имеет лишь одну вторичную обмотку. Ток 1, находят по формуле и, и» 2 (8 Ток !, связан с токами I, и /» соотношением / я (,= — ' 2)' 2 а напряжение сГ, с напряжением Уз — выражением (8.3). Таким образом, в рассматриваемой схеме параметры перви. обмотки 1„ (У, связаны соответственно с параметрами вторичной.
мотки /„ У, коэффициентом трансформации и. В соответствии с э расчетные мощности обмоток получаются одинаковыми. Расчет 5, = 5, = 5~ = 1,23Р», (Ь Таким образом, преимуществами мостовой схема выпрями ' являюгпся более простой транс4юрматор, содержагций только вторичную обмотку, и меньшее обратное напряжение (при дан напряжении У»), на которое следует выбирать диоды. Указан преимущества компенсируют недостаток схемы, заключающий большем числе диодов. Поэтому мостовая схема нашла преоблада применение в выпрямителях однофазного тока небольшой и сред мощности. Режимы работы мостовой схемы при а к т н в н о - и н д у к т н о й и а к т и в н о - е м к о с т н о й н а г р у з к а х ничем отличаются от аналогичных режимов однофазной схемы с выв нулевой точки.
Рассмотренный ранее материал можно целиком сти и к мостовой схеме. Токи 1„ 1, при активно-индуктивной нагрузке являются пер ными, и форма их кривых приближается к прямоугольной. Для р чета действующих значений этих токов справедливы соотнош (5:,. 12= ) (»д = 1» ь 302 Х ( ) о>В У„( . (5.40) о Мощности о>, 52 и Зт при активно-индуктивной нагрузке связаны с „ощностью )»л выражением 5> = 52 = от = ! ° ! ! ' а (5.4!г Рнс.
5.9. Схема выпрямителя„ обеспечивающая получение двух раз~ополярных питающих на- пряженна $54. ВНЕШНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАЛОМОЩНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ОДНОФАЗНОГО ТОКА Анализ принципа действия и режимов работы маломощных выпрямителей однофазного тока проводился в предположении, что активные сопротивления обмоток трансформатора, подводящих проводов, сглаживающего дросселя, а также падения напряжения на диодах рабаны нулю. В связи с этим приведенные соотношения следует счи. тать приближенными для реальных схем, поскольку вследствие падений напряжения на элементах от протекания токов реальное сред- "ее значение выпрямленного напряжения с>л получается меньше и Уменьшается с ростом тока нагрузки 1„.
Это явление отражает в н е ш"я я х а р а к т е р и с т и к а выпрямителя — зависимость (гл = = р((л). р~ссмотрим сначала внешн>ою характеристику выпрямителя б е з сг "лаживающих фильтров. Как известно, при отсутствии телек "" сглаживающих фильтров кривая и для маломощных выпрямил лей (с нулевым выводом и мостового) имеет вид однополярных полуаолн не н лн ~апряжения ив (рис. 5.10).
Без учета падений напряжения в схе- =О,О (> ~~сражение У связано с напряжением Ув соотношением У 2 Л 2. ки у Для Реальной схемы это соотношение справедливо при токе нагрузЛексом ~л =- О, на рис. 5.10, 5.!1 напряжение на нагрузке указано с ином «0». ПРи Ул) 0 ввидУ пРотеканиЯ токов чеРез элементы схемы ЗОЗ Мостовую схему выпрямителя с выводом нулевой точки трансформатора (рис. 5.9), нашедшую применение для создания двух разно„олярных относительно нулевой точки выпрямленных напряжений Ул, а Цл», можно рассматривать как гу + 1 сочетание двух нулевых схем (од- ию дой — иа диодах Дг, Д„другой— иа диодах Дв, Д,). Равные по вели- и ии чине напряжения Улт и Ул« составля- ' ~ „+ + ют Ул>2 суммарного выпрямленного г-г ч и напряжения.
Принцип действия схе- лг »>ь> достаточно прост и не требует пояснений. Для получения необходимого качества напряжений ил„и„, кх подвергают фильтрации подключением к каждому из выходов сгла>кнвающего фильтра. выпрямителя без сглаживающего фильтра (кривая 1 на рис. 5.11) имеет спадающий характер. Изменение напряжения и» подчиняется закону и,= и„— ли, (5.42) где Ли — усредненное за период падение напряжения на элементах схемы от протекания тока. Вид внешней характеристики, в частности ее наклон к оси абсцисс, в значительной степени определяется типом используемого трансформа- (ге ие йпгиг (7(с ~-фильпгрпмг 17(с С-фильтре рпльшейемппспга 1 1 4 г 1 (( ((» д,йи д 4 1 1[без фи»пыра) 11((с гс-фильглрпмг с г.„р ~„гид Рис. 6.10.
Кривая выходного напряжения выпрямителей с учетом падеаий напряжения в элементах схемы Рис. 0.11. Внеглние характер тики выпрямителя тора, а именно активными сопротивлениями его первичной и в, ричной обмоток. С увеличением активных сопротивлений характе стика имеет больший наклон к оси абсцисс. Рассмотрим внешнюю характеристику выпрямителя с ем к о с н ы м ф и л ь т р о м (С-фильтром) (кривая !( на рис. 5.11), котор исходит из точки с координатами (О; и„, = )' 2иа)„ поскольку и." !» = О конденсатор фильтра заряжается до амплитудного значе1тс напряжения их (рис. 5.12).
При (») О напряжение и» уменьша по двум причинам: ввиду падения напряжения на элементах сх на этапе заряда конденсатора и меньшего напряжения на кондеи, торе на этапе его разряда на нагрузку (кривая и, на рис. 5.12). С У,. личением тока нагрузки (» снижение напряжения и» обусловлива ся главным образом более быстрым разрядом конденсатора всл стане уменьшения его постоянной времени т. Это явление иллюст РУют кРивыеи», и и»п на Рис. 5. 12, показанные длЯ точек 1, 2 внешн характеристики. 304 (обмотки трансформатора, диоды, соединительные провода) на н создаются падения напряжения, вследствие чего мгновенные зная, иия напряжения и» и среднее значение выпрямленного напряже1(ь и» уменьшаются (рис. 5.)О, 5.11).
Увеличение тока (» приводит к ббльшим падениям напряже1',' на элементах схемы и соответственно к снижению напряжения Поэтому внешняя характеристика )(од внешней характеристики выпрямителя с С-фильтром завиот емкости конденсатора. С увеличением емкости постоянная снт нре вени т разряда конденсатора возрастает, что приводит к повн йшению напряжения Ус. Поэтому с увеличением емкости внешхарактеристика идет более полого, чем нри меньшей емкости «( ривая /// на рис. 5Л1). Помимо С-фнльтра в маломощных выпрямителях широко „вменяется Г-образный индуктивно-ем костный ф и л ь т р (/С - ф н л ь т р). Внешней хаРактеРистике вы- - ~лп~г ямителя с /,С-фильтром соот- ир ветствует кривая /7 на рис.
5.11. Внешняя характеристика в~прямителя с /.С-фильтром состоит из двух участков: пологого (сплошная линия) и крутого (пунктирная линия). а) /л Ю Рис. 5. !2. Кривая выходного напряжения выпрямителей с С-фильтром Рис. 5. (3. Форма вводного тока диода выпрямителя с Г-образным ЬС-фильтром прн /л ~)!лкв (о), /л) /лкв (о) и /л = /хко (в) Пологий участок является рабочим участком внешней характеристики. Как было показано в 2 5.2, без учета падений напряжения в схеме величина У„, выпрямителя с /.С-фильтром и без фильтра составляет 0,9Уе. Наклон внешней характеристики выпрямителя с /С-фильтром будет ббльшим из-за дополнительного падения напряЖення в активном сопротивлении дросселя фильтра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
