Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Загрузка...

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ОДНОФАЗНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

VII. ВЫПРЯМИТЕЛИ ОДНОФАЗНОГО И ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Выпрямителями называют электрические схемы, пред­назначенные для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. Выпрямители являются основными источниками постоянного тока для питания устройств промышленной электроники. Питание электрон­ной аппаратуры чаще всего осуществляется с помощью маломощных выпрямителей, работающих от однофазной сети переменного тока. Для питания мощных промышлен­ных установок используют выпрямители средней и боль­шой мощности, работающие от трехфазной сети.

 
 

Обобщенная структурная схема выпрямительного устройства (рис. 8.1) включает силовой трансформатор, вентильную группу, сглаживающий фильтр и нагруз­ку. С помощью трансформатора производится преобра­зование входного напряжения, а также электрическое разделение отдельных цепей выпрямителя. Вентили обеспечивают одностороннее прохождение тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение преобразуется в пульсирующее. Для сглаживания пуль­саций выпрямленного напряжения к выходным зажимам выпрямителя подключают сглаживающий фильтр.

Характер сопротивления нагрузки (активный, емкост­ный или индуктивный) существенно сказывается на режиме работы всех блоков выпрямителя и должен учиты­ваться при его расчете и конструировании.

Приведенная структурная схема в отдельных случаях может не иметь таких элементов, как трансформатор или сглаживающий фильтр, например, в тех редких случаях, когда устройство питается от источника пульсирующего тока. С другой стороны, очень часто в состав выпрямителя входит стабилизатор напряжения или тока, который можно включать на выходе (по постоян­ному току) или на входе (по переменному току).

В соответствии с возможностью регулирования выходного напряжения различают неуправляемые и управляемые выпрямители.

Однофазные выпрямители подразделяют на однополупериодные и двухполупериодные.

В однополупериодных выпрямителях по вторичным обмоткам трансформатора ток проходит только один раз за полный период (полупериод или его часть), в двухполупериодных выпрямителях используются оба полупериода напряжения сети: ток во вторичной обмотке трансформатора проходит дважды за период в противо­положных направлениях.

К основным параметрам выпрямителей относят выходные параметры:

Ø средние значения выпрямленного напряжения Ud и тока Id;

Ø внешнюю характеристику — зависимость напряжения на выходе от тока нагрузки Ud = f(Id);

Ø коэффициент полезного действия h;

Ø допусти­мый коэффициент пульсации Кп.



Коэффициентом пуль­сации называют отношение амплитуды переменной составляющей основной гармоники к среднему значе­нию выпрямленного напряжения Кп = (U~1 /Ud)100%.

Выходные параметры совместно с напряжением и частотой сети переменного тока определяют парамет­ры основных элементов выпрямителя. Для силового трансформатора к ним относятся действующие значения напряжений и токов отдельных обмоток, определяющие их мощности и мощность трансформатора в целом. Для вентиля основными параметрами являются среднее, дей­ствующее и максимальное значения тока, а также обрат­ное напряжение, приходящееся на вентиль. Для сглажива­ющего фильтра — постоянный ток, проходящий через него, и коэффициент сглаживания — отношение коэф­фициента пульсации на входе фильтра к коэффициенту пульсации на его выходе.

Выпрямители имеют многочисленные варианты схем. Рассмотрим схемы выпрямителей, наиболее применяемые в промышленной электронике.

 

Схемы выпрямителя с выводом нулевой точки.На рис. 8.2, а показана схема однофазного двухполупериодного выпрямителя.

В двухполупериодном выпрямителе в течение одной половины периода переменного напряжения ток прохо­дит через диод Д1, а в течение другой половины периода — через диод Д2. Трансформа­тор Тр выполнен с двумя вто­ричными обмотками, имеющими общий (нулевой) вывод. Вре­менные диаграммы напряжений и токов первичной и вторичных обмоток трансформатора, а так­же сопротивления нагрузки Rн представлены на рис. 8.2, б. Диоды Д1 и Д2 работают поочередно благодаря противо­фазности ЭДС еи е2bво вто­ричных обмотках трансформа­тора.

В первый полупериод (ин­тервал 0 — p) потенциал анода диода Д1(точка а) положите­лен, а диода Д2 (точка b) — отрицателен. Поэтому в цепи диод Д1резистор RH прохо­дит анодный ток ia1 , диод Д2 за­перт. В следующий полупериод (интервал p — 2p) фазы ЭДС на вторичных обмотках изменяются на 180°. При этом диод Д1заперт, а открыт диод Д2, пропускающий в нагрузку ток ia2. Таким образом, ток id в нагрузке в те­чение всего периода переменного напряжения проходит в одном и том же направлении за счет чередующихся токов ia1и ia2. Этот ток вызывает на нагрузке пульси­рующее напряжение Ud .

Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке при идеальных вентилях и трансформаторе с учетом того, что мгновенное значение ЭДС вторичной обмотки , где E2 — действующее значе­ние фазной ЭДС определяем из выражения

(8.1)

 

 

При этом узел связи катодов диодов является по­ложительным полюсом выпрямленного напряжения.

Среднее значение выпрямленного тока

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| ОДНОФАЗНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 731; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.144.36.228
Генерация страницы за: 0.402 сек.