Неуправляемые и управляемые выпрямители



Скачать 160.45 Kb.
страница4/6
Дата13.03.2018
Размер160.45 Kb.
ТипКурсовой проект
1   2   3   4   5   6
Расчетная часть
Расчет идеального неуправляемого выпрямителя с активной нагрузкой
E2/Uo =40/ 35 = 1.14;
I2/I0 = 2/2.5 = 0.8;
Кпд анодной цепи:
ήa = Rн/(rT + p*rg*V +Rн) = 1;
Амплитуда ЭДС вторичной обмотки трансформатора:
E2m = √2*E2 = 56.5 В;
Частота пульсации на выходе выпрямителя:
ƒп(1) = ƒс *m2*p = 120 Гц;
Сопротивление нагрузки:
Rн = Uo/Io = 14 Ом;
Коэффициент пульсации:

kп(1) = 0.66

Среднее значение тока диода:
IсрVD= I0/m2 = 1.25 А;

Эффективное значение прямого тока диода:


IэффVD = IсрVD *kф = 1.96 А;
Амплитудное значение тока:
Im= E2m/Rн = 4 А;
Параметры диода:

Uобmax=3.14*U0/ ήa = 109.9 В;


IсрVD / Io = 0.5
Коэффициент трансформации
Ku =E2/ U1 = 40/ 220 = 0.182
Внешняя характеристика выпрямителя
U0 = E0- I0*Zn
Внешняя характеристика выпрямителя с индуктивным фильтром с учетом активных rп и индуктивных Ls потерь:

U0 = m2/π*E2msin(π/m2) – I0(rп + (p*m2/2π)*ω* Ls);




Вывод:

Для данной двухфазной однотактной схемы выпрямления двухфазного сетевого питания необходимы диоды со средним значение прямого тока

IсрVD = 1.25А, желательно, чтобы диод выдерживал прямой ток не меньше

2 А, так как эффективное значение прямого тока IэффVD = 1,96 (А). Также необходимо, чтобы диод способен был выдержать обратное напряжение

Uобmax = 100 (В), но рекомендуется взять запас в два раза, т.е. Uобmax = 200 (В), для стабильной работы диода. Для данной схемы также необходим понижающий трансформатор, с коэффициентом трансформации Ku = 0.182.

Расчет неуправляемого выпрямителя с емкостным фильтром.

Эквивалентная схема выпрямителя с фильтром

Сопротивление емкостного фильтра:

xc = R0/N 0.0933;

Емкость конденсатора в емкостном фильтре:


C0 = 1/(2*π*ƒc*m2*p*xc) = 1422 мкФ;

Полное сопротивление активных потерь:


rп = rтр+p*rgVD = Rн/k = 0.8 Ом;
Угол отсечки:

θ = 36.5˚;

Расчет параметров выпрямителя с углом отсечки θ:
A(θ) = rп*π/(m2*p*Rн) = 0.10;

B(θ) = 1/(√2*cosθ) =0.88;

D(θ) = Iдейств/Iср = 2.45;

H(θ) = C0*rп*ƒ*kп(1) = 8700;

F(θ) = Iампл/Iср = 7.51;
Эффективное значение прямого тока диода:
IэффVD = IсрVD* D(θ) = 3.06 A;
Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения по основной гармонике:
kп(1) = H(θ)/ rп * ƒc *C0 = 0.13;
Действующие значения фазных ЭДС E2 в вентильной обмотке ПТ:

E2 = B(θ)*U0 = 17.6 В;

Амплитудное значение фазных ЭДС в вентильной обмотке ПТ:
E2m = √2* E2 = 24.8 B;
Действующие значения тока в вентильной обмотке ПТ:

I2 = √p * D(θ)* IсрVD = 3.06 A;


Амплитудное значение тока в вентильной обмотке ПТ:
I2m = F(θ)* IсрVD = 9.38 A;
Коэффициент трансформации ПТ равен:
kU = E2/U1 = 0.182;
Вывод:

После добавления в схему неуправляемого выпрямителя C-фильтра некоторые параметры выпрямителя изменились:

- значение IэффVD увеличилось с 1.96А до 3.06А;

-значение kп(1) уменьшилось с 0.66 до 0.13, следовательно, фильтр работает нормально;

-действующие значения E2 уменьшились с 40 В до 17.6 В;

-амплитудное значение E2m уменьшилось с 56.5 В до 24.8 В;

-действующие значения I2 увеличилось с 2 А до 3.06 А;

-амплитудное значение I2m увеличилось с 4 А до 9.38 А;

Средний ток в вентильной обмотке остался неизменным, IсрVD = 1.25 А.
Расчет управляемого выпрямителя с фильтром и ответвляющим диодом.

Эквивалентная схема выпрямителя с фильтром и ответвляющим диодом.

am = Ucmax/UcN = 1.05;

an = Ucmin/UcN = 0.8;

Ucmax = 231B;

Ucmin = 176B;


Проектирование печатной платы

Если сравнивать три представленных в данном курсовом проекте выпрямителя, то лучшим является неуправляемый выпрямитель с емкостным фильтром. Значения коэффициента пульсаций значение kп(1) значительно уменьшилось с 0.66 до 0.13. Так как данный показатель относится к базовым электрическим показателем качества, то выбор обоснован. Хотя для полной оценки работы любого выпрямителя необходимо помимо базовых электрических показателей рассчитать еще и базовые энергетические показатели качества, но в рамках данной работы они не рассматривались.



После анализа расчетов и выбора наилучшего типа выпрямителя перейдем к проектированию его печатной платы. Так как электрическая схема была спроектирована в расчетной части, то необходимо теперь подобрать реальные элементы её на основе расчетных данных. Для данной схемы выпрямления нам понадобится: двухфазный трансформатор (преобразования напряжения); конденсатор постоянной емкости (уменьшает пульсаций); постоянный резистор (активная нагрузка); диод (преобразует переменное напряжение в пульсирующее однополярное). Маркировка данных элементов приведена в спецификации.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©dogmon.org 2017
обратиться к администрации

    Главная страница