Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Однофазные выпрямители. Схемы, принцип действия, параметры и характеристикиСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Для выпрямления однофазного переменного напряжения применяют три схемы: 1. однополупериодная; 2. двухполупериодная мостовая; 3. двухполупериодная трансформаторная (с выводом средней точки). Однополупериодная схема - в которой ток проходит через вентиль только в течение одного полупериода переменного напряжения источника. Двухполупериодные схемы - в которых ток проходит через вентильную группу в течение двух полупериодов переменного напряжения источника. Рассмотрим соотношения параметров в выпрямителях при следующих допущениях: 1. Индуктивное сопротивление рассеяния трансформатора и активное сопротивление его обмоток равны нулю; 2. Сопротивление вентиля в прямом направлении равно нулю, а в обратном равно бесконечности. Однополупериодный однофазный выпрямитель Временные диаграммы напряжений и токов: Определим постоянную составляющую выпрямленного тока:
.
Так как , то
.
Но так как , т.е. , то
или
.
Постоянная составляющая напряжения, выраженная через максимальное значение:
.
Постоянная составляющая напряжения, выраженная через действующее значение:
Таким образом, в данной схеме максимальное напряжение на диоде
,
т.е. напряжение на диоде в три раза больше, чем на нагрузке. Среднее значение тока диода в этой схеме . Величину пульсаций выпрямленного напряжения характеризуют коэффициентом пульсаций
,
где U1m – амплитуда переменной составляющей напряжения, изменяющегося с частотой повторения импульсов, т.е. амплитуда первой гармоники. Для однополупериодной схемы
, а .
Недостатки схемы: 1. большое значение коэффициента пульсаций ; 2. напряжение на нагрузке почти в 3 раза меньше, чем на диоде; 3. постоянная составляющая выпрямленного тока значительно меньше тока во вторичной обмотке трансформатора, что приводит к его недостаточному использованию по току. Двухполупериодная мостовая схема
I0 в 2 раза больше, чем в однополупериодной схеме. Поэтому:
;
;
Частота выпрямленного тока в 2 раза больше, чем у сети. . Двухполупериодная схема с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора
Это фактически сочетание двух однополупериодных выпрямителей, включенных на нагрузочный резистор Rн в различные фазы. Соотношения параметров в данной схеме такие же, как и в мостовой схеме. Преимущества двухполупериодных выпрямителей по сравнению с однополупериодным: Среднее значение выпрямленных тока и напряжения в 2 раза больше, а пульсации меньше. Но двухполупериодные выпрямители имеют более сложную конструкцию и стоимость. Сравнение двухполупериодных схем: 1. Мостовая схема конструктивно проще, ее габариты, масса и стоимость ниже, чем трансформаторной схемы. 2. Максимальное обратное напряжение на закрытых диодах в мостовой схеме в 2 раза меньше (на каждый из двух диодов приходится половина напряжения). 3. Но в мостовой схеме необходимо в 2 раза больше диодов. При выпрямлении токов I >Iпрmax для одного диода параллельно включают однотипные диоды с добавочными сопротивлениями:
Величины токов определяются их сопротивлениями в прямом направлении. Но сопротивления диодов в прямых направлениях Rдпр даже для однотипных диодов различны. Для выравнивания токов диодов последовательно включают добавочные сопротивления. Причем Rд в 5…10 раз больше Rдпр.
При выпрямлении напряжения, превышающего максимально допустимое для диода Uобр.max, используют последовательное соединение диодов, шунтированных резисторами. При этом обратное напряжение на диодах распределяется в соответствии с их обратными сопротивлениями Rд.обр. Для выравнивания обратных напряжений параллельно диодам включают шунтирующие резисторы Rш, величина которых равна:
Rш=(0,1…0,2) Rд.обр.
Сглаживающие фильтры
Схемы, принцип действия, параметры и характеристики Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяют сглаживающие фильтры (СФ). Снижение пульсаций оценивается коэффициентом сглаживания
,
где Kп и Kп’ – коэффициенты пульсаций до и после фильтра. Основными требованиями к сглаживающим фильтрам является максимальное уменьшение высокочастотных составляющих токов в сопротивлении нагрузки. У индуктивного элемента , а у емкостного элемента
,
где k – номер гармоники. Поэтому индуктивность устанавливают последовательно, а емкость – параллельно нагрузке.
Емкостной фильтр
Конденсатор заряжается до напряжения U2, когда U2 > Uс (интервал t1 – t2). В течение интервала времени (t2 – t3) напряжение Uс > U2 – диод закрыт, а конденсатор разряжается через резистор Rн с постоянной времени . С момента времени t3 Uс < U2 – конденсатор заряжается и т.д. То есть, когда диод пропускает ток конденсатор заряжается, а когда к диоду приложено обратное напряжение – конденсатор разряжается на нагрузку Rн. Индуктивный фильтр
В течение положительного полупериода напряжения u2, когда ток i нарастает, индуктивная катушка Lф запасает энергию, а в отрицательный полупериод – энергия расходуется на поддержание тока. Длительность импульсов тока iн определяется постоянной времени . Чем больше индуктивность Lф, тем больше затягивается импульс и его амплитуда снижается из-за индуктивного сопротивления . Падает и среднее значение тока. Обычно индуктивность Lф в однополупериодных схемах не применяют, а используют в двухполупериодных:
Разновидности сглаживающих фильтров:
LC- RC-фильтры; Г-, П-, Т- образные фильтры.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; просмотров: 803; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.143.241.205 (0.009 с.) |