Вопрос 12: Трехфазные выпрямители

Ответ: Схема трехфазного однополупериодного выпрямителя представлена на рисунке

Выпрямители трехфазного тока применяются, в основном, для питания потребителей средней и большой мощности. При этом они равномерно нагружают сеть трехфазного тока. Из всего многообразия схем трехфазных выпрямителей наиболее простой является трехфазная схема с нулевым, выводом, представленная на рис. «а».

Рассмотрим работу этой схемы в случае чисто активной нагрузки. Как видно из рис. «а»,схема состоит из трехфазного трансформатора Тр, трех вентилей и сопротивления нагрузки . Первичная обмотка трансформатора может быть соединена звездой или треугольником, вторичная - только звездой. Катоды вентилей , и соединенные между собой, имеют положительный потенциал по отношению к нагрузке . На нулевой точке транс­форматора - отрицательный потенциал.

Вентили в приведенной схеме работают поочеред­но, каждый в течение одной трети, периода, когда потенциал анода одного вентиля более положителен, чем потенциалы анодов двух вентилей, т. е. когда соответствующее фазное напряжение будет положи­тельным и больше двух других фазных напряжений. На рис. «б» выпрямленное (пульсирующее) напряжение, образованное участками синусоид фазных напряжений, изображено более толстой линией. Из этого же рисунка видно, что пульсации напряжения па нагрузке значительно меньше, чем в схемах выпрямителей однофазного тока, и их частота в 3 раза больше частоты сети, что облегчает фильтра­цию. Укажем основные расчет­ные соотношения для трехфазного выпрямителя: Среднее значение выпрямленного напряжения

где - действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Максимальное значение обратного напряжения на вентиле:

где - амплитуда фазного напряжения Максимальное значение тока вентиля:

• Среднее значение тока, протекающего через вентиль:
• Коэффициент пульсаций:

13. Вопрос : 2-х полупериодные трехфазные выпрямители(Схема Ларионова)

Ответ: Схема трехфазного 2-х полупериодного выпрямителя представлена на рисунке

В схеме Ларионова работают поочередно диоды{ D1-D4 / D1-D6}, {D3-D6/ D3-D2}, {D5-D2 / D5-D4}/ Поэтому число пульсации =6, Выпрямление более качественное Среднее значение _л

Коэффициент пульсаций улучшается и составляет 0,39

14. Вопрос: Управляеые 1 фазные выпрямиели.

Ответ: Схема управляемого 1 фазного выпрямителя представлена рисунке

Среднее значение Выпрямленного напряжения: Um •(1+Cos θ)/2π

15. Вопрос: Инверторы

Ответ: Инвертированием называется процесс преобразования постоянного тока в переменный ток. Устройство наз-ся и нвертором. Ин-ры находят широкое применение в электротехнике, в промышленности. Частотные преобразователи служат для управления частотой вращения асинхронных двигателей. Различают 2 типа ннв-ров. 1) Инв-ры ведомые сетью. 2) Автономные инв-ры. Инв-ры ведомые сетью называются так из-за того, что процессы управления открытием и закрытием тиристоров определяется частотой сети. Переключения происходят синфазно с частотой сети.

Если угол управления изменять от 90 до 180, то схема будет работать как инвертор. В установившемся режиме ток аккумулятора постоянный (L= 00). Присутствие индуктивности обязательно. Пусть к моменту t=0 тиристор VS₁ закрыт, а VS₂ –открыт. СУ выдает сигналы управления с периодом =Т. Сигналы управления U_уп сдвинуты относительно друг друга на время =Т/2. Первый импульс Uуп1 открывает тиристор VS₁ и напряжение U_АК1 на нем станет =0, если при этом угол управления а <180⁰, то напряжение U_АК2 (U_АК2 = U₂ -U₁ <0) станет отрицательным и тиристор VS₂ - закроется. Одновременно напряжение u₁+E >0 определяет ток через открытый тиристор VS₁ и в аккумуляторе i₁=i_н=I₀.

При значении угла а>180⁰ напряжение между анадом и катодом тиристора VS₂ будет >0 и запирания тиристора не произойдет, Это явление называется срывом инвертирования или опрокидыванием инвертора.

Через половину периода придет сигнал управления U_уп2откроется тиристор VS₁ , одновременно напряжение U_АК1 станет отрицательным и тиристор 1 закроется. Далее процесс переключения тиристоров периодиески будет поворяться. Токи тиристоров представляют сосбой прямоугольные импульсы длительностью Т/2 амплитудой I₀ сдвинутые относительно друг друга на Т/2, при этом ток в цепи аккумулятора i_н =i₁ +i₂ = I₀ постоянный. В первичной обмотке трансформатора

i_вых =w₂/w₁ (i₁ -i₂ ) состоит из импульсов разной полярности(за счет встречного направления первичных полу обмоток трансформатора).

Переменная составляющая определяет напряжение на сглаживающем фильтре а постоянная –напряжение на аккумуляторе

U₀= rвн*I₀ –E. ток I₀ = (E+ U₀)/ r_вн будет больше 0 если (E+ U₀) больше 0.

Отсюда следует что инвертр будет работать только при углах управления 90 < а <180⁰.

Часто работу инвертора определяют через угол опережения β = 180- α

Мощность ИН-ров ведомых сетью достигают 100 КВТ.

Вопрос 16. Усилители НЧ на транзисторах (Рассмотреть схему с общим эмиттером).

Ответ: Принцип работы усилителя низкой частоты на транзисторах

Рассмотрим работу усилительного каскада, выполненного на транзисторе, включенного по схеме с общим эмиттером. Схема представлена на рисунке:

рис. 5.1

При отсутствии входного сигнала усилитель находится в режиме покоя и так же будет равно нулю. (этот режим называется статическим). При появлении сигнала усилитель будет работать в динамическом режиме, т.е. входной сигнал будет усиливаться.

В режиме покоя конденсаторы С1 и С2 отделяют вход усилителя и его выход от предыдущего и последующего каскадов. Если бы конденсаторов не было, то резисторы других каскадов были бы подключены параллельно к резисторам усилителя и поэтому режим усилителя по постоянному току был бы нарушен.

Режим постоянного тока необходим для выбора рабочей точки А (рис. 5.2) так, чтобы не было нелинейных искажений сигнала. При выборе рабочей точки пользуются входными и выходными характеристиками транзистора.

Рабочая область выходных характеристик ограничена линией максимально допустимой мощностью рассеивания. При работе транзистора ток его коллектора не должен превышать максимально допустимый ().

Рабочую точку (А) на характеристиках следует выбирать так, чтобы она находилась на середине линейных участков входной и выходной характеристик, при этом нелинейные искажения будут минимальные. Рабочая точка характеризуется током коллектора и напряжения .

Из схемы на рис. можно определить

которое является уравнением динамической характеристики рассматриваемой схемы.

Динамическая характеристика в координатах представляет уравнение прямой линии, не проходящей через начало координат.

Динамическую характеристику (линию нагрузки) легко построить, зная две точки. Определим точку пересечения нагрузочной линии с осью . Для этого приравняем , тогда (точка F).

Вторую точку пересечения прямой с осью найдем из того, что при пересечении нагрузочной прямой с осью напряжение Зная эти две точки, легко строим нагрузочную линию. По известным напряжению источника питания и положению рабочей точки легко определить сопротивление нагрузи .

Рабочим участком нагрузки будет линия AB, т.к. на ней изменения тока базы от точки А в обе стороны вызывают одинаковые изменения тока коллектора.

При неправильном выборе рабочей точки, т.е. если положительная и отрицательная амплитуды выходного сигнала неодинаковы, в усилителе возникают нелинейные искажения.

Если режим усилительного каскада выбран пра­вильно, то коэффициент нелинейных искажений не должен быть больше 5%.

Для создания режима покоя нужно в усилителе обеспечить определенный ток смещения (ток базы), при котором рабочая точка А находилась бы в середине нагрузочной прямой.

По входным характеристикам легко определить напряжение на базе транзистора. Для этого путем последовательного переноса точек выходной динами­ческой характеристики строится входная динамическая характеристика, по которой и определяются пределы изменения тока базы под воздействием входного сигнала и соответствующие им точки коллектора.

17. Вопрос : Электронные генераторы

Ответ: Генераторами называются автоколебательные системы, в которых энергия источника постоянного тока преобразуется энергию незатухающих электрических сигналов переменного тока, частоты и мощности.

В зависимости от формы колебаний различают автогенераторы синусоидальных и импульсных (ре­лаксационных) колебаний.

Автогенераторы (генераторы с самовозбуждением) используются в качестве возбудителей колебаний требуемых частот, т. е. задающих генераторов. Получаемые от них колебания поступают затем в последующие каскады с целью усиления или умножения частоты. Они находят широкое применение в радио­передающих и радиоприемных устройствах, в ЭВМ, в измерительной технике, в автоматике и телемеханике и т. д. Любой усилитель может быть превращен в автогенератор, если его охватить положительной обратной связью и обеспечить выполнение условия , где b- коэффициент передачи цепи обратной связи.

Высокочастотные автогенераторы, работающие в диапазоне частот от 100 кГц до 100 МГц, выполнен­ные на основе схемы резонансного усилителя, часто называются генераторами LC- типа. Низкочастотные автогенераторы, работающие в диапазоне от 0,01Гц до 100 кГц, построенные на основе схемы усилителя на резисторах, называются генераторами RC-типа.

Дата добавления: 2015-04-24