Расчет индуктивно-емкостных фильтров

Наиболее широко используют Г-образный индуктивно-емко­стной фильтр (рис. 3.1,а). Для сглаживания пульсации таким фильтром необходимо, чтобы емкостное сопротивление конден­сатора для низшей частоты пульсации было много меньше со­противления нагрузки а также много меньше индук­тивного сопротивления дросселя для первой гармоники

При выполнении этих условий, пренебрегая активным со­противлением дросселя, коэффициент сглаживания Г-образного фильтра можно определить следующим выражением

Коэффициент сглаживания q определяется отношением из­вестных уже пульсаций на входе и выходе фильтра. Таким об­разом, необходимое произведение индуктивности и емкости равно

Выражая L, в генри, а С, в микрофарадах, получаем следу­ющую расчетную формулу:

Определив из (3.2), (3.3) произведение, необходимо найти 1 L и С1 в отдельности.

Одним из основных условий выбора L1 является обеспечения работы вентилей; увеличивается габаритная мощность трансформатора; внешняя характеристика выпрямителя имеет более падающий характер; выпрямленное напряжение при П-образном фильтре несколько больше, чем при Г-образном (при одинаковых напряжениях на вторичной обмотке транс­форматора).

При необходимости обеспечения большого коэффициента сглаживания целесообразно применение многозвенного фильтра (рис. 3.1, в). Коэффициент сглаживания такого фильтра

q =

Так как отношение коэффициентов пульсации на входе и выходе каждо­го звена определяет коэффициент сглаживания этого звена, следовательно,

Если все звенья фильтра состоят из одинаковых элементов

что наиболее целесо­образно, то где q_аь — коэффициент сглаживания каждого звена; L_3B> С_зв — соответственно индуктивность и емкость каждого звена; п — число звеньев.

Из (3.7) можно определить произведение

Выбор числа звеньев фильтра п производится либо из усло­вия его наименьшей стоимости, либо из условия минимума его суммарной индуктивности (L_I=L_X + L_i+...+L_n) и его сум­марной емкости

Исходя из условия наименьшей стоимости, двухзвенный фильтр целесообразно применять при q>=40... 50, трехзвенный — при q> 1500... 1700. Второе условие реализуется при В этом случае двухзвенный фильтр выгодно использовать при q>=20, а трехзвенный — при q>l60. Определить емкость С_зв и индуктивность L_3B можно исхо­дя из обеспечения индуктивной реакции фильтра и допустимо­го выброса напряжения на выходе фильтра при сбросе на­грузки. L

В первом случае из (3.1) определяем L_KP и принимаем а затем определяем С_зв

Во втором случае С_зв можно определить из выражения: где —изменение тока нагрузки фильтра; — допустимый выброс напряжения на выходе фильтра. Зная С_вв и произведение L_3BC_3B, находим L_3B.

Лекция 6

Дата добавления: 2014-01-07