Основные расчетные соотношения

Основные расчетные соотношения можно определить воспользовавшись временными диаграммами схемы данного выпрямителя. Поскольку при расчете схемы исходными являются среднее значение выходного напряжения Ud (тока Id) и сопротивление нагрузки , а также действующее значение напряжения питающей сети Uн, связи между напряжениями и токами находим относительно исходных величин. Расчет производим, полагая равными нулю падения напряжений на диодах, в обмотках трансформатора, соединительных и подводящих проводах.

Связь между действующим значением вторичного напряжения U2 трансформатора со средним значением выпрямленного напряжения Ud находим из кривой рисунок 2, в, определяя напряжение Ud как среднее за полупериод значение напряжения U2:

, где , (1)

коэффициент схемы выпрямителя.

Поскольку величина Ud при расчете выпрямителя является заданной, то находим вторичное напряжение:

, (2)

а также коэффициент трансформации трансформатора:

. (3)

Как видно из рисунка 2, в, выпрямленное напряжение пульсирует. Его мгновенные значения Ud изменяются в течении полупериода от максимального значения, равного , до нуля.

Разложение в ряд Фурье кривой Ud позволяет определить амплитуду высших гармоник:

, (4)

где n - номер гармоники, а m - эквивалентное число фаз выпрямления (для данной схемы m=2).

Исходя из выражения (4) можно получить напряжение на нагрузке с учетом гармоник:

. (5)

Ток на нагрузке с учетом гармоник будет определяться по выражению:

, (5.1)

где RH=10 Ом, ХL - индуктивное сопротивление, ХL=nLH, n - номер гармоники, Lн=3 мГн.

Для оценки качества выпрямленного напряжения пользуются так называемым коэффициентом пульсации qn, характеризующим отношение амплитуды n-й гармоники к среднему значению напряжения Ud. Коэффициент пульсации обычно определяют по амплитуде первой (основной) гармоники (n=1), как наибольшей из всех остальных и наиболее трудно поддающейся фильтрации:

. (6)

Для рассматриваемой схемы частота первой гармоники пульсации и при частоте питающей сети составляет 100 Гц.

Подстановкой в выражение (6) m=2 определяем коэффициент пульсации по первой гармонике:

(7)

т.е. амплитуда первой гармоники для данной схемы составляет 67% от Ud.

При определении типа диодов необходимо знать среднее значение тока , протекающего через каждый из диодов, и прикладываемое к ним максимальное обратное напряжение Ubmax.

Поскольку ток id протекает через диоды поочередно (рис. 2, д, е), средний ток через каждый диод составит:

. (8)

Кривая обратного напряжения на диоде (рисунок 2, з) при активно-индуктивной нагрузке определяется суммарным напряжением двух вторичных обмоток силового трансформатора - Ubmax = 2U2. (9)

Для расчета силового трансформатора помимо напряжений Uн и U2 необходимо знать действующее значение токов I2 и I1, протекающих через его обмотки. Приняв при активно-индуктивной нагрузке кривые токов i21, i22 и первичный ток i1 прямоугольной формы, запишем выражения для их действующих значений:

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по теме

Переносной бытовой радиовещательный приемник первой группы сложности
схема радиовещательный приемник Современный радиоприемник является сложным радиотехническим устройством, значение которого в экономической, социальной и культурной жизни людей огромно. Радиосвязь невозможна без радиоприемника, ...

Проектирование канала низкой частоты
Многоканальная связь представляет отрасль связи, которая занимается организацией по общей линии передачи нескольких каналов, действующих одновременно и независимо друг от друга, с использованием систем передачи МКС организуют ...

Главное меню

© 2021 / www.techsolid.ru