Содержание курса лекций по дисциплине: “Основы преобразовательной техники”, страница 6

Характеризуются коэффициентом сглаживания пульсаций:

 (без    активных потерь на фильтре),

, где h - коэффициент передачи анодной цепи.

4. Стабилизаторы:

- параметрические;

- компенсационные (импульсного действия и др.).

Характеризуются коэффициентом стабилизации напряжения:

                   или    

Чем выше К_ст, тем выше качество напряжения, передаваемого в нагрузку.

Идеализация элементов схемы выпрямления

1. Идеализация трансформатора

Идеальный трансформатор — это трансформатор, в котором отсутствуют потери в меди обмоток и в стали сердечника, а также отсутствует контур тока подмагничивания. В расчетных схемах представляется индуктивным сопротивлением рассевания Х_а и активным сопротивлением r_a.

Трансформаторы принято подразделять по мощности:

1. Х_а » r_a - трансформатор средней мощности, 

где Х_а – индуктивное сопротивление рассеяния, r_a – активное сопротивление;

2. <0.3 - маломощный трансформатор;

3. >7 - мощный трансформатор.

Схемы замещения трансформатора

Для трансформатора выполняются соотношения:

- ток намагничивания

         ;   ;

где W₁ , W₂ – число витков первичной и вторичной обмоток.

Каждая фаза трансформатора заменяется анодной индуктивностью.

Пусть:

- анодная индуктивность;

- анодное сопротивление.

где  - активное сопротивление первичной обмотки трансформатора, приведённое ко вторичной обмотке. Тогда упрощённая схема будет иметь вид:

Рис.  25 – Упрощённая схема замещения трансформатора

 Величины Х_а и r_a можно получить:

1.  Расчетным путем по паспортным данным трансформатора (потери меди, стали).

2.  Из опыта холостого хода и короткого замыкания.

2. Идеализация вентилей

Идеальный вентиль — это такой вентиль, сопротивление которого в прямом (проводящем) направлении равно нулю, а в об­ратном (непроводящем) — бесконечно велико.

Вольт-амперная характеристика вентиля может быть трёх видов: реальная, идеализированная, идеальная (рис. 26).

Идеальная ВАХ вентиля применяется при расчёте выпрямителей малой мощности. При расчёте выпрямителей большой мощности применяется идеализированная ВАХ.

Эксплуатационные характеристики преобразователей

1.  Выпрямленное напряжение, передаваемое в нагрузку: U_н.

2.  Выпрямленный ток: I_н.

3.  Коэффициент полезного действия: h.

4.  Коэффициент мощности выпрямителя c.

5.  Внешняя характеристика: U_ср = f (I_ср).

6.  Коэффициент пульсации по n-ой гармонике: .

7.  Регулировочные характеристики: U_ср = f (a).

1, 2, 6 – характеризуют качество выпрямленного напряжения.

3, 4 – энергетические характеристики.

Литература: [1], с. 287 – 290; [2], с. 189 – 194; [3], с. 350 – 353; [6], с. 45 – 53.

Лекция № 4

Однофазные схемы выпрямления

1. Однополупериодная схема выпрямления с активной нагрузкой R_н

Устройство схемы:

Вентиль VD1 соединён последовательно с нагрузкой. В этой схеме ток в первичной обмотке трансформатора несинусоидален, следовательно, ток протекающий в разные периоды времени также не одинаков.

Принцип действия:

Идеализируем схему: r_пр = 0; r_обр = 0; r_а = 0; X_а = 0.

При полярности напряжения во вторичной обмотке ±U₂ (интервал n = 0¸p) вентиль будет открыт. Ток будет протекать через вторичную обмотку трансформатора, вентиль, нагрузку (+U₂®VD1®R_н® -U₂)

 I_н = i₂ = i_a =.

Вентиль находится под прямым напряжением.

При обратной полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂ (на интервале n = p¸2p) вентиль VD1 заперт, i_н = 0, U_н = 0. Соотношения для токов , значит .

Из формулы можно сделать вывод, что в данной схеме присутствует поток вынужденного намагничивания, который создаётся неуравновешенной частью .

2. Однофазная мостовая схема выпрямления

Устройство схемы:

Электрический мост создан вентилями VD1 – VD4. В одну из диагоналей моста включается нагрузка, в другую – вторичная обмотка трансформатора.