Методические указания по выполнению задачи 1.3

1. Из справочника [9,10] выбирается тип регулирующего транзистора VT 1, исходя из условий:

U _{КЭ max} = U _вх + Δ U _вх – U _{н min} < U _{КЭ доп};

P _{К max} = U _{КЭ max} I _{н max} < P _{К доп};

I _{К max} = I _{н max} < I _{К доп},

где U _{КЭ доп}, P _{К доп}, I _{К доп} – предельно допустимые параметры выбранного типа транзистора VT 1 (справочные данные).

2. Выбранный тип транзистора VT 1 проверяется по условию:

I _{Б max} = I _{н max} /(1 + b) < I _{вых ОУ max},

где b – коэффициент передачи тока VT 1, взятый из справочника;

I _{вых ОУ max} – максимальный выходной ток заданного типа ОУ [15 –17].

Если приведенное условие не выполняется, то необходимо выбрать VT 1 с бóльшим значением b.

3. По справочнику [7, 8] выбирается стабилитрон VD 1 с напряжением стабилизации U _ст» (0,3 – 0,5) U _н и выписываются его минимальный I _{ст min} и максимальный I _{ст max} токи стабилизации.

4. Сопротивление балластного резистора R 1 определяется по формуле:

R 1 = 2(U _вх – U _ст) / (I _{ст max} – I _{ст min}).

5. Сопротивления резисторов R 2, R 3, R 4 делителя определяются по следующим формулам:

R _дел = U _н /50 I _{вх ОУ}; R 4 = R _{ОС min} = R _дел U _ст / U _{н max} ;

R _{ОС max} = R _дел U _ст / U _{н min}; R 2 = R _дел – R _{ОС max}; R 3 = R _{ОС max} – R _{ОС min} ,

где R _дел – суммарное сопротивление резисторов делителя;

I _{вх ОУ} – входной ток ОУ, взятый из справочника [16, 17];

R _{ОС min} , R _{ОС max} – соответственно минимальное и максимальное сопротивления обратной связи (сопротивление делителя между движком резистора R 3 и общим проводом).

6. Коэффициент стабилизации K _ст стабилизатора определяется по формуле [11]:

K _ст = U _{н min}

где r _К / r _Б – отношение сопротивлений коллектора и эмиттера транзистора VT 1 Т-образной схемы замещения, которое принимается в пределах (0,5 – 0,7)×10⁵;

К _ОУ – коэффициент усиления ОУ [16, 17];

a _min = R 4 /(R 2 + R 3 + R 4) – коэффициент деления делителя.

7. Резисторы R 1, R 2, R 4 следует выбирать типов С2-33, С2-23, Р1-7 с номинальными сопротивлениями, соответствующими ряду Е24, и допуском ± 5%, подстроечный резистор R 3 – РП1-63, СП5-1, СП5-3, с номинальным сопротивлением, соответствующим ряду Е6 и допуском ± 20% [18].

Литература по теме: [1] 65 – 73 с.; 198 – 229 с.; [2] 79 – 90 с.; [3] 18 – 20 с., 189 – 210 с.; [4] 20 – 36 с., 321 – 338 с.

Тема 2. ВЕНТИЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СРЕДНЕЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Задача 2.1

Рассчитать управляемый выпрямитель с идеальными вентилями (тиристорами) и трансформатором. Схема выпрямителя, действующее значение напряжения U ₂ (фазного U _2ф или линейного U _2л для трехфазного выпрямителя) вторичной обмотки трансформатора, характер и сопротивление нагрузки R _н, угол регулирования a для каждого варианта приведены в табл. 2.1.

Определить среднее значение напряжения на нагрузке U _{н.ср a} при угле регулирования a. Выбрать наиболее подходящий по параметрам тип тиристоров.

Изобразить принципиальную схему выпрямителя с трансформатором. Нанести на схеме условно-положителные направления напряжений и токов.

Изобразить в масштабе временные диаграммы напряжений u ₂ (t) (для трехфазных – u _2ф(t)), u _н(t), U _{н.ср a}, тока нагрузки i _н(t) и напряжения на одном из тиристоров u _VS(t).

Примечание. 1. В табл.1 приняты следующие обозначения схем выпрямителей: ОФН – однофазная нулевая; ОФМ – однофазная мостовая; 3ФН – трехфазная нулевая; 3ФМ – трехфазная мостовая.

2. Для трехфазных выпрямителей в табл. 2.1 приведены значения фазных U ₂(ф) и линейных U ₂(л) напряжений.

Таблица 2.1

№ вар-та	Схема	U 2, В	R н, Ом	a, град	Характер нагр.
	3ФМ ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН 3ФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФМ ОФН 3ФН ОФМ 3ФН ОФМ 3ФМ ОФМ 3ФМ	380(л) 127(ф) 220(л) 380(л) 127(л) 220(л) 380(л) 127(л) 380(л) 380(л) 220(ф) 220(л) 127(л) 380(л) 127(ф) 380(л) 127(ф) 220(ф)	4,1 2,2 2,0 6,5 3,5 1,3 6,8 5,2 1,7 2,8 5,5 1,2 9,0 1,6 1,2 3,0 0,7 4,0 7,0 3,4 4,3 2,5 0,5 3,2 5,4 3,5 1,5 2,5 2,0 2,5 2,8 5,6 1,0 7,5		w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 L н = 0 L н = 0 L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н w L н» R н w L н» R н w L н» R н L н = 0 L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 L н = 0 w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н

Продолжение табл. 2.1

1
	3ФН ОФН ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФМ ОФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФМ	220(л) 127(л) 380(л) 127(ф) 220(ф) 220(л) 220(л) 220(ф)	1,7 4,5 3,5 0,8 2,4 8,5 3,0 4,6 4,8 7,5 3,7 1,2 0,9 1,9 2,5 3,8 1,5		w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 L н = 0 L н = 0 L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0