Методические указания к курсовому проектированию

В М Е С Т Е С Р Е Б Е Н К О М

РОДИТЕЛЯМ РЕКОМЕНДУЕТСЯ:

ОБЪЯСНИТЬ РЕБЕНКУ, ПОЧЕМУ ПРАЗДНУЮТ ДЕНЬ КОСМОНАВТИКИ, ЧТО ЭТО ЗА ПРАЗДНИК;

РАССМОТРЕТЬ КАРТИНКИ И ИЛЛЮСТРАЦИИ В КНИГАХ С ИЗОБРАЖЕНИЕМ КОСМОСА, КОСМОНАВТОВ И КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ;

РАССКАЗАТЬ РЕБЕНКУ О ПЕРВОМ КОСМОНАВТЕ – Ю. А. ГАГАРИНЕ;

ПОНАБЛЮДАТЬ ЗА ЗВЕЗДНЫМ НЕБОМ, ПОПРОБУЙТЕ НАЙТИ ПОЛЯРНУЮ ЗВЕЗДУ;

СПРОСИТЕ У РЕБЕНКА, ПОЧЕМУ ИНОГДА ЗВЕЗД НЕ ВИДНО, КАК ОНИ ЭТО ПОНИМАЮТ, СКАЖИТЕ ВЕРНЫЙ ОТВЕТ;

ПОЧИТАЙТЕ О КОСМОСЕ РАССКАЗА, СТИХИ, ОТГАДЫВАЙТЕ ЗАГАДКИ, ПОПРОБУЙТЕ САМИ СОСТАВИТЬ ЗАГАДКИ.

МАЛЕНЬКИЕ СВЕРКАЮЩИЕ ТОЧКИ.

ИХ ВИДНО ТОЛЬКО НОЧЬЮ.

ЖИВУТ ОНИ НА НЕБЕ.

БОЛЬШОЕ, ТЕПЛОЕ, КРУГЛОЕ,

ХОДИТ – БРОДИТ ПО НЕБУ.

ЖЕЛТЫЙ, ПОХОЖ НА КУСОЧЕК СЫРА,

ВИСИТ НА НЕБЕ.

Составитель А.О. Чугулев

Омск – 2010

УДК 621.314

Рецензент:

к.т.н., доцент кафедры «Теоретическая и общая электротехника» ОмГТУ

В.И. Шамрай

Чугулев А. О. Силовая электроника: Методические указания к курсовому проектированию. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 32с.

Методические указания к курсовому проектированию «Силовая электроника» рекомендуются для студентов, изучающих дисциплины «Основы преобразовательной техники» и «Силовая электроника» для специальности 210106 «Промышленная электроника» и других электротехнических специальностей.

Ил. 19. Библиогр.: 10 назв.

© Издательство ОмГТУ, 2010

Содержание

ВВЕДЕНИЕ …………………………...………………………………………….4

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА...5

2. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ...…………………………………….7

3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ ……………10

3.1. Выпрямители однофазного тока …………………………………….10

3.2. Выпрямители трехфазного тока …………………………………….16

3.3. РАСЧЕТ СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ ……………………….22

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СХЕМЫ В ПРОГРАММЕ MICRO-CAP 9.0 ….…..28

Список литературы ……………………………………………………………..32

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект – квалификационная работа студента, предназначенная для объективного контроля сформированности знаний, умений и навыков решать задачи по видам профессиональной деятельности, установленным образовательным стандартом специальности, и предусматривающая синтез физического или идеального объекта проектирования.

Студент выполняет курсовой проект самостоятельно под контролем руководителя. Ответственность за принятые в курсовом проекте решения, качество выполнения, а также за своевременное выполнение проекта несет автор – студент.

Курсовой проект должен содержать все предусмотренные заданием результаты проектирования новых изделий, процессов, нормативных документов.

Курсовые проекты оцениваются по следующим параметрам:

- соответствие структуры работы методическим указаниям по курсовому проектированию;

- полнота охвата решаемой проблемы, глубина анализа, качество проектной части и умение грамотно изложить выносимые на защиту материалы;

- своевременность представления материалов для проверки руководителю, решающему вопрос о допуске к защите или необходимой доработке материалов;

- качество оформления отчетных или проектных материалов.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Пояснительные записки к курсовым и дипломным проектам должны учитывать все требования к текстовым материалам по ЕСКД. Работа оформляется на стандартных листах формата А4 (297x210 мм). Текст должен быть исполнен на одной стороне листа, через одинарный или полуторный межстрочный интервал шрифтом Times New Roman 14 – на принтере ПЭВМ.

Следует использовать следующие размеры полей: левое - 3 см, правое - 1,5 см, верхнее - 2 см, нижнее - 2 см. При печати текстового материала следует использовать выравнивание по ширине и автоматическую расстановку переносов слов (кроме заголовков, выполненных прописными буквами). Абзацы в тексте начинаются отступом 10-12 мм. Опечатки, описки допускается исправлять белой краской или аккуратным зачеркиванием.

Основными структурными элементами пояснительной записки к проекту являются:

• титульный лист;

• задание на проектирование;

• реферат (аннотация);

• содержание;

• перечень сокращений, условных обозначений символов единиц, терминов;

• введение;

• основная часть;

• заключение;

• список использованных источников;

• приложения.

Наименования всех структурных элементов, кроме титульного листа и основной части, служат заголовками структурных элементов пояснительной записки (отчета). Основная часть текстового документа, как правило, разбивается на два, три или более разделов, которым присваиваются порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами с точкой.

Структурным элементам номера не присваиваются. Заголовки структурных элементов и разделов выполняются жирным шрифтом, прописными буквами, без переносов с выравниванием по центру. Каждый структурный элемент и раздел следует начинать с новой страницы.

Аннотация должна содержать:

1.Сведения об объеме пояснительной записки, количестве листов графического материала;

2.Текст аннотации (информация об объекте исследования и предмете проектирования; выявленные проблемы и слабые стороны; результаты проектирования, выносимые на защиту).

В заключительной части кратко формулируются основные полученные результаты, делаются выводы о степени достижения определенной во введении цели и поставленных задач, а также, где это возможно, даются практические рекомендации и оценка технико-экономической эффективности их внедрения или научной и социальной значимости работы.

Рекомендуемый объем пояснительной записки к курсовому проекту 20–30 страниц.

Ниже представлен образец титульного листа пояснительной записки.

Омский государственный технический университет

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Секция «Промышленная электроника»

Специальность 210106 «Промышленная электроника»

форма обучения очная

Пояснительная записка

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине «Основы преобразовательной техники»

на тему «Трехфазный неуправляемый выпрямитель»

Выполнил:

студент группы ПЭ-455

Сидоров А. А.

Проверил:

канд. техн. наук, доцент

Чугулев А. О.

Омск – 2010

2. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Структурная схема проектируемого выпрямителя имеет вид, представленный на рисунке 2.1.

Рис. 2.1. Структурная схема выпрямителя

Исходные данные для проектирования:

- Частота сетевого напряжения 50 Гц;

- тип выпрямителя: неуправляемый;

- тип сглаживающего фильтра: индуктивно-емкостный Г-образный.

Задание:

- Выполните расчет напряжений и токов в неуправляемом выпрямителе при активном характере нагрузки;

- рассчитайте типовую мощность и коэффициент трансформации силового трансформатора;

- определите параметры фильтра для обеспечения необходимого коэффициента пульсации выпрямленного напряжения;

- произведите выбор элементов схемы выпрямителя и фильтра на основании выполненных расчетов (диодов, трансформатора, дросселя и конденсатора);

- выполните моделирование работы схемы с помощью программ САПР (например, P-Spice, Micro-Cap и т.п.);

- представьте и проанализируйте полученные в результате моделирования диаграммы напряжения на нагрузке и на диодах; тока в первичной обмотке трансформатора, тока через дроссель, ёмкость и вентили;

- с помощью программы САПР определите полную мощность, потребляемую устройством, коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке, сделайте выводы по результатам моделирования.

Номер строки с исходными данными из таблицы 2.1 соответствует варианту задания, выданному студенту преподавателем.

Таблица 2.1

№ п/п	Схема*	Ud, В	U1, В	РН, Вт	Характер нагрузки	Kп.вых	ΔUd.вых, В	ΔId, А
	а				переменная	0,04	1,1	0,25
	б				переменная	0,08	3,0	1,4
	в				переменная	0,01	2,0	0,3
	г				постоянная	0,003	–	–
	а			6,4	переменная	0,005	1,2	0,15
	б				постоянная	0,04	–	–
	в				переменная	0,1	2,0	1,0
	г				переменная	0,007	8,0	1,8
	а				переменная	0,09	3,0	0,3
	б				переменная	0,07	2,0	0,9
	в				переменная	0,15	4,0	0,7
	г				постоянная	0,005	–	–
	а				переменная	0,06	2,0	0,8
	б				переменная	0,08	2,8	1,5
	в				переменная	0,07	0,8	0,2
	г				постоянная	0,006	–	–
	а				переменная	0,08	2,0	0,4
	б				переменная	0,03	3,0	0,65
	в				переменная	0,12	1,5	0,5
	г				постоянная	0,002	–	–
	а				постоянная	0,09	–	–
	б				переменная	0,07	3,3	1,0
	в				переменная	0,13	1,6	0,4
	г				переменная	0,004	6,0	1,4
	а				переменная	0,06	2,1	0,2
	б				постоянная	0,04	–	–
	в				переменная	0,09	0,8	0,15
	г				постоянная	0,002	–	–
	а				переменная	0,015	0,5	0,08
	б				переменная	0,03	1,0	0,15
	в				переменная	0,07	1,7	0,6
	г				переменная	0,002	1,2	0,35
	а			7,5	постоянная	0,0015	–	–
	в			4,5	переменная	0,015	2,9	0,08
	б				переменная	0,02	1,0	0,5

*Примечания.

Выпрямитель выполнен по одной из следующих схем:

а) однофазная однотактная двухполупериодная;

б) трехфазная однотактная;

в) однофазная двухтактная;

г) трехфазная двухтактная.

Условные обозначения:

U_d, В – постоянная составляющая выпрямленного напряжения;

U₁, В – действующее значение фазного напряжения питающей сети;

Р_Н, Вт – мощность нагрузки;

K_п.вых – коэффициент пульсации на выходе фильтра;

ΔU_d.вых, В – допустимый выброс напряжения на выходе фильтра при уменьшении тока нагрузки;

ΔI_d, А – величина изменения тока нагрузки на выходе фильтра.

3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Исходными данными для расчета выпрямителя являются постоянные составляющие выпрямленного напряжения U_d и тока I_d, а также действующее значение напряжения питающей сети U₁ [1–4].

В процессе расчета подлежат определению:

- среднее, действующее и максимальное значения тока через вентиль I_a;

- максимальное значение обратного напряжения на вентиле U_{b max}.

По этим величинам выбирается диод или тиристор [5, 6]. Для выбора трансформатора [6] определяют:

- действующие значения тока и напряжения вторичной обмотки трансформатора I₂, U₂;

- действующее значение тока первичной обмотки трансформатора I₁;

- расчетные мощности обмоток трансформатора , ;

- типовую (габаритную) мощность

(которая определяет вес и габариты трансформатора).

Далее, если не оговорено, рассматривается работа идеализированных устройств, состоящих из идеальных вентилей и идеального трансформатора.

3.1. ВЫПРЯМИТЕЛИ ОДНОФАЗНОГО ТОКА

Исходные положения. Выпрямители однофазного тока применяют для питания выпрямленным током различных систем и устройств промышленной и транспортной информационной электроники, решающих задачи управления, регулирования, переработки и отображения информации. Такие выпрямители рассчитаны на небольшие мощности (до нескольких сотен ватт). В промышленности применяются мощные выпрямители от нескольких сотен киловатт до нескольких мегаватт. Такие выпрямители должны обладать характеристиками, обеспечивающими экономичное использование энергии. Важно правильно выбрать схему выпрямления, полупроводниковые приборы, слаживающий фильтр.

Простейшей схемой однофазного выпрямителя является однополупериодная (однопульсовая) схема на одном диоде с шунтирующим диодом или без него. Чаще используются двухполупериодные (двухпульсовые) нулевая и мостовая схемы однофазных выпрямителей. Рассмотрим работу однофазных выпрямителей при активной нагрузке.

Как указывалось выше, будем считать преобразователь­ный трансформатор без рассея­ния (Х_т=ωL_s=0) идеальным, с коэффициентом трансформации k_т=1, и идеальными полупроводниковые диоды (потери в них отсутствуют).

Однотактный двухполупериодный выпрямитель (нулевая схема)(рис.3.1).

Рис.3.1

Рис. 3.2

Диоды VD1 и VD2 про­водят ток поочередно, когда по­тенциал их анода положителен относительно средней (нулевой) точки вторичной обмотки транс­форматора Т. Потенциал этой точки принимается равным нулю. Ток i_d замыкается через на­грузку R_d в течение обоих полупериодов, а вторичные обмотки проводят ток i'₂ и i''₂ поочередно в течение одного полупериода. Магнитная цепь трансформатора работает без вынужденного намагничивания, так как намагничивающие силы i'₂w₂ и i''₂w₂ направлены встречно. Первичная обмотка нагружена током оба полупериода.

Определим основные расчетные соотношения, воспользовавшись временными диаграммами (рис.3.2).

Среднее значение выпрямленного напряжения [2]

, (3.1)

где U₂ – эффективное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

В реальных устройствах следует учитывать падения напряжений на полупроводниковых диодах, находящихся в открытом состоянии (порядка 0,7 В для кремниевых и 0,3 В для германиевых диодов), а также падения напряжений во вторичных обмотках трансформатора. При этом действительное значение выпрямленного напряжения будет меньше посчитанного по выражению (3.1) на соответствующую величину.

Из выражения (3.1) следует

. (3.2)

Среднее значение тока плеча (диода)

, (3.3)

поскольку .

Обратное напряжение плеча

. (3.4)

Эффективные значения токов вторичной и первичной обмоток соответственно

, (3.5)

. (3.6)

Расчетные мощности вторичных и первичной обмоток трансформатора соответственно [3, 4]:

, (3.7)

, (3.8)

где m₁ и m₂ – число первичных и вторичных обмоток; P_d=U_dI_d.

Расчетная, или типовая, мощность преобразовательного трансформатора определяется как полусумма мощностей первичной и вторичных обмоток:

. (3.9)

Коэффициент использования трансформатора по мощности

. (3.10)

Кривая выпрямленного напряжения u_d содержит постоянную составляющую U_d и переменную составляющую u_d~, представляющую собой сумму высших гармонических составляющих. Разложение в ряд Фурье кривой u_d~ позволяет определить коэффициенты ряда [3].

Постоянная составляющая .

Синусная составляющая ряда отсутствует, потому что U_d функция четная, а косинусная составляющая имеет только четные гармоники.

Амплитуда гармонической составляющей с номером n=2, 4, 6,...

. (3.11)

Эффективное (действующее) значение переменной составляющей выпрямленного напряжения

. (3.12)

В кривой выпрямленного напряжения ярко выражена вторая (n =2) гармоническая составляющая с частотой f =100 Гц, амплитуда которой достигает 66% постоянной составляющей. Доля остальных высших гармонических амплитуд незначительна.

Качество выпрямленного напряжения оценивается коэффициентом пульсации, представляющим собой отношение амплитуды основной гармоники к среднему значению выпрямленного напряжения:

. (3.13)

Двухтактный мостовой выпрямитель (схема Гретца). Диоды VD1 и VD3 (рис. 3.3) образуют катодную, а диоды VD2 и VD4 – анодную группы приборов в схеме однофазного моста [1]. К одной диагонали моста подключена вторичная обмотка трансформатора Т, а другая, образующая общие катодную и анодную точки, является выводами положительного и отрицательного полюсов выпрямителя.

Рис. 3.3

Диоды проводят ток попарно: VD1, VD2 – в течение положительных, а VD3, VD4 – в течение отрицательных полупериодов питающего напряжения. В каждую пару входят диоды катодной и анодной групп. На соответствующих интервалах они совместно с вторичной обмоткой и резистором нагрузки R_d образуют замкнутую цепь тока. В каждый момент времени ток проводит пара диодов: диод катодной группы с более высоким потенциалом на аноде и диод анодной группы с более низким потенциалом катода относительно потенциалов других диодов соответствующей группы (рис. 3.4).

Среднее значение выпрямленного напряжения [2]

, (3.14)

где U₂ – эффективное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Среднее значение тока и максимальное значение обратного напря­жения диодов соответственно

, (3.15)

. (3.16)

Эффективное значение тока вторичной и первичной обмоток трансформатора

. (3.17)

Риc. 3.4

Расчетная мощность обмоток трансформатора [3]

. (3.18)

Расчетная (типовая) мощность трансформатора

. (3.19)

При этом коэффициент использования трансформатора по мощности

. (3.20)

3.2. ВЫПРЯМИТЕЛИ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Исходные положения. Принципы построения и режимы работы трехфазных выпрямителей аналогичны однофазным выпрямителям. Поэтому при анализе схем однофазных и трехфазных выпрямителей используются подобные методы. Особенностью трехфазных выпрямителей является значительно меньшая переменная составляющая выпрямленного напряжения. В связи с этим в трехфазных неуправляемых выпрямителях, даже при чисто активной нагрузке, ток нагрузки является непрерывным. В трехфазных выпрямителях допущение о полностью сглаженном токе более близко к реальным режимам работы. Поэтому это допущение, наряду с другими, которые применялись при анализе однофазных выпрямителей, будет неоднократно использовано.

Однотактный выпрямитель. Схема (рис. 3.5) состоит из трехфаз­ного преобразовательного трансформатора Т с выведенной нулевой точкой вторичной обмотки, соединенной в звезду и выпрямительной схемы на диодах VD1, VD2, VD3, аноды которых соединены с вторичными обмотками, а като­ды объединены в общую точку [1]. Положительный полюс выпря­мителя образует общая катодная точка, а отрицательный – нуле­вая точка вторичной обмотки трансформатора. Возможен ва­риант схемы с инверсным вклю­чением диодов.

В рассматриваемой схеме в каждый момент времени ток на­грузки i_d пропускает один диод, потенциал анода которого мак­симален относительно нулевой точки.

Каждый диод на интерва­ле одного периода проводит 2π/3=120 эл. град. Выпрямленное напряжение U_d формируемся напряжениями фазы а, фазы b и фазы с и т. д. (рис.3.6).

Среднее значение выпрямленного напряжения [2]:

, (3.21)

где U_m2ф, U_2ф – соответственно амплитудное и действующее значения фазного напряжения на холостом ходу.

Средний ток диода

. (3.22)

Обратное напряжение диода определяется как разность потенциалов анода диода VD1 и катодов диодов VD2 и VD3 соответственно на интервалах их проводимости. Это напряжение по существу состоит из напряжений U_ba, и U_ca.

Риc. 3.5

Риc. 3.6

Максимальное обратное напряжение равно амплитуде линейного напряжения:

. (3.23)

Эффективное значение тока вторичных обмоток

, (3.24)

а тока первичных обмоток

. (3.25)

Типовая мощность трансформатора

. (3.26)

Коэффициент использования мощности трансформатора

. (3.27)

Степень использования трансформатора выше, чем в однофазных нулевых выпрямителях, но все же достаточно низка. Кривые вторичных обмоток содержат постоянную составляющую I_d/3, которая создает в каждом из трех стержней магнитопровода трансформатора однонаправленный поток вынужденного подмагничивания [3]. Этот поток замыкается от верхнего ярма трансформатора к нижнему через воздух, а также детали крепления магнитопровода и стальной бак, и вызывает появление вихревых токов и нагревание. Это явление может вызвать насыщение магнитопровода. Для избежания этого приходится увеличивать размеры трансформатора. Подмагничивание можно устранить, если применить специальное соединение обмоток в зигзаг. Однако это усложняет трансформатор. Лучшие результаты дает применение трехфазных двухтактных выпрямителей.

Двухтактный выпрямитель ( схе­ма Ларионова). Выпрямитель, построенный по данной схеме, состоит из трехфазного двухобмоточного преобразовательного трансформа­тора, вторичные обмотки которого соединяются в звезду или тре­угольник, и двух групп диодов: анодной и катодной, каждая из кото­рых имеет по три диода. Диоды анодной и катодной групп образуют трехфазный мост (рис. 3.7). Положительным полюсом является общая точка катодной, а отрицательным полюсом – анодной групп диодов.

В мостовой схеме выпрямителя ток i_d одновременно проводят два диода: один в анодной группе, потенциал катода которого минимален, другой в катодной группе, потенциал анода которого максимален относительно нулевой точки вторичной обмотки трансформатора. Коммутация тока с одного вентиля на следующий, очередной в данной группе происходит в моменты пересечения синусоид фазных напряжений вторичной обмотки трансформатора (рис. 3.8). Например, на интервале π/6 < ωt < π/2 наибольшее значение имеет напряжение u_a, а наи­мень­шее - u_b. Соответственно открыты диоды VD1 и VD4, ток замыкается по контуру Тр-VD1-R_d-VD4-Тр, к нагрузке приложено напряжение . На интервале π/2 < ωt < 5π/6 открыты VD1, VD6, к нагрузке прикладывается напряжение u_aс и т. д. В результате к нагрузке в любой момент времени приложено линейное напряжение.

Кривая обратного напряжения на закрытом диоде состоит из «кусков» синусоид соответствующих линейных напряжений.

Среднее значение выпрямленного напряжения [2]

, (3.28)

где U_m2л, U_2л – соответствующее амплитудное и эффективное значения вторичного линейного напряжения.

Средний ток диода

. (3.29)

Максимальное обратное напряжение

. (3.30)

Действующие значения тока первичных и вторичных обмоток [4]

. (3.31)

Рис. 3.7

Рис. 3.8

Расчетная (типовая) мощность трансформатора [3]

. (3.32)

Коэффициент использования трансформатора

. (3.33)

Ниже, в таблице 3.1, приведены основные расчетные соотношения рассмотренных схем выпрямления при работе на активную нагрузку.

Таблица 3.1

Тип выпрямителя	Ud	Ia	Ub max	I2	I1	Sт
Однофазный однотактный однополупериодный выпрямитель	0,45U2	Id	πUd	1,57Id	1,21Id	3,09Pd
Однофазный однотактный двухполупериодный выпрямитель (нулевая схема)	0,9U2	0,5Id	πUd	0,785Id	1,11Id	1,48Pd
Однофазный двухтактный мостовой выпрямитель (схема Гретца)	0,9U2	0,5Id	1,57Ud	1,11Id	1,11Id	1,23Pd
Трехфазный однотактный выпрямитель	1,17U2ф	Id/3	2,09Ud	0,58Id	0,47Id	1,35Pd
Трехфазный двухтактный выпрямитель (схема Ларионова)	1,35U2л	Id/3	1,05Ud	0,82Id	0,82Id	1,05Pd

4. РАСЧЕТ СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ

На выходе любого выпрямителя напряжение, кроме постоянной составляющей, содержит переменную составляющую, называемую пульсацией выходного напряжения. Эта пульсация напряжения часто столь значительна, что непосредственное питание нагрузки от выпрямителя возможно относительно редко. Для уменьшения пульсации между выпрямителем и нагрузкой устанавливается специальное устройство, называемое сглаживающим фильтром и обычно состоящее из реактивных сопротивлений (индуктивностей и емкостей). На практике наиболее эффективны комбинированные («Г»-образные) индуктивно-емкостные фильтры.

Основным параметром сглаживающих фильтров является коэффициент сглаживания

, (3.34)

где k_п.вх – коэффициент пульсации на входе фильтра;

k_п.вых – коэффициент пульсации на выходе фильтра.

Коэффициент пульсации на входе фильтра определяется схемой выпрямления и вычисляется по формуле

, , (3.35)

где – амплитуда основной гармоники входного напряжения;

– постоянная составляющая входного напряжения;

р – число фазных обмоток вторичной цепи трансформатора;

q = 1 для однотактных схем; q = 2 для двухтактных схем выпрямления.

Коэффициент пульсации на выходе фильтра

, (3.36)

где – амплитуда основной гармоники выходного напряжения;

– постоянная составляющая выходного напряжения.

Коэффициент пульсации на выходе фильтра задается требованиями приемника энергии к питающему напряжению, а коэффициент пульсации на выходе выпрямителя известен после выбора выпрямителя и определения ее параметров.

Кроме обеспечения необходимого коэффициента сглаживания к фильтрам предъявляется еще ряд требований. К этим требованиям относятся:

1) минимально возможное падение постоянной составляющей напряжения на элементах фильтра;

2) минимальные габариты, масса и стоимость;

3) отсутствие заметных искажений, вносимых в работу нагрузки;

4) отсутствие недопустимых перенапряжений и выбросов тока при переходных процессах;

5) высокая надежность.

Дата добавления: 2015-05-06