- •Однотактные и двухтактные выпрямители - схемы, основные характеристики
- •Анализ выпрямителей при индуктивном характере нагрузки.
- •4. Влияние индуктивностей рассеяния и резистивных сопротивений обмоток трансформатора на работу выпрямителей.
- •5. Токи первичных обмоток сетевого трансформатора.
- •8. Выпрямители с умножением напряжения
- •9. Особенности построения мощных низковольтных выпрямителей.
- •10. Электрические сглаживающие фильтры
- •11. Управляемые (тиристорные) выпрямители. Работа при различном характере нагрузки – резистивной, резистивно-индуктивной, резистивно-индуктивной с дополнительным диодом.
- •13. Параметрические стабилизаторы постоянного напряжения и тока.
- •17. Преобразователи постоянного напряжения (разновидности силовой цепи импульсных стабилизаторов) — понижающие напряжение, повышающие напряжение и инвертирующие полярность напряжения
- •II. Импульсные преобразователи с передачей накапливаемой энергии
- •III. Импульсный преобразователь с параллельным индуктивным накопителем.
- •18. Стабилизаторы с непрерывно-импульсным регулированием.
- •Основы расчета сетевых трансформаторов.
- •22.Широкополосные и импульсные трансформаторы.
- •23. Трансформатор типа «длинная линия».
- •24.Устройство, режимы работы электрических машин постоянного тока, основные
- •25. Устройство, режимы работы, основные характеристики синхронных и асинхронных машин переменного тока.
Однотактные и двухтактные выпрямители - схемы, основные характеристики
Электрический выпрямитель широко применяется как наиболее универсальный преобразователь переменного тока в постоянный.
С
в
г
б
В
ВАХ ДИОДА(ВЕТИЛЯ)
Реальный
1 - идеальный
2 - идеализированный
вентиль с потерями
3- С потерями и
порогом выпрямления
Принцип построения Выпрямительных устройств(ВУ) :
ВУ Классифицируются по тактности:
Однотактные ВУ.
Двухтактные ВУ.
Тактность определяется числом импульсов тока в каждой вторичной
обмотке трансформатора за период.
ВУ Классифицируются по фазности:
2-ух, 3-ех, 6-ти, 18-ти фазные
Фазность определяется числом обмоток трансформатора
Однотактные
Двухтактные
1
И
2
1) Считаем Вентиль идеальным rv проб =0
2) Zн=Rн
3
n
0
0
1 фазный 1 тактный
2 фазный 1 тактный
3 фазный 1 тактный
2. Анализ работы выпрямителя при емкостном характере нагрузки.
Режим работы на резистивно-емкостную нагрузку является наиболее распространенным в маломощных выпрямителях. В этом режиме параллельно сопротивлению нагрузки подключается конденсатор (рис. 1.6, а), что приводит к существенным изменениям форм тока диода и выпрямленного напряжения, а также энергетических соотношений.
Временные диаграммы токов и напряжений в однофазной однотактной — схеме выпрямления с резистивно-емкост-ной нагрузкой (без учета индуктивностей рассеяния трансформатора LS) в установившемся режиме приведены на рис. 1.6, б.
В этом случае момент возникновения тока диода iv будет сдвинут по отношению к началу положительной полуволны напряжения u2 на угол φ0 < π/2. Ток диода при φ0 < ωt < ωtз определится суммой токов конденсатора и на грузки
iv(ωt) = ic+iн ≈ Е2m*(ωτн cos ωt +sin ωt)/Rн, где τн = RнС1. Для обеспечения малого kп = Еmп/U0 должно выполняться условие ωτн >> 1.
Если в первом приближении пренебречь падением напряжения на диоде, то можно принять, что к моменту перехода u2 через максимум конденсатор С1 оказывается заряженным до амплитудного значения напряжения на вторичной обмотке, т. е. Е2m . Начиная с этого момента конденсатор С1 будет разряжаться на сопротивление нагрузки Rн, а ток ic изменит направление на обратное. В некоторый момент времени, определяемый углом закрывания ωtз=φ0+λ, ток через диод прекратится, а напряжение на нагрузке будет поддерживаться лишь разрядным током конденсатора:
uн(t) = uc(t) ≈ Е2m exp [-(t-tз)/τн]
Угол закрывания диода определяется выражением ωtз = arctg(-ωτн), показывающим, что значения этого угла будут изменяться от π при τн → 0 до π/2 при τн → ∞. Поскольку для выполнения условия малости коэффициента пульсаций постоянная времени разряда
τн = RнС1 >> 1/ω, диод останется закрытым к началу следующей положительной полуволны напряжения и откроется в установившемся режиме лишь при выполнении условия:
u2(ωt) = Е2m sin φ0 ≈ Е2m exp [-(0,75π +φ0)/τн]
Увеличение емкости фильтра С1 (или постоянной τн = RнС1 приводит не только к уменьшению коэффициента пульсаций, но и к увеличению постоянной составляющей выпрямленного напряжения. Уменьшение сопротивления нагрузки Rн приводит к уменьшению постоянной времени цепи разряда τн, поэтому внешняя характеристика выпрямителя с емкостной нагрузкой крутопадающая, что определяет высокое выходное сопротивление и ограничения при использовании переменной нагрузки
П ри использовании
П-образного фильтра,
представляющего собой каскадное соединение емкостного и Г-образного фильтров, формы тока диода и напряжения на первой емкости фильтра
близки к рассмотренным ранее.
Аналогичные процессы наблюдаются в двухтактной
схеме выпрямителя, а также в других схемах выпрямления (т > 1) с емкостной нагрузкой, при этом отличие заключается лишь в периодичности процессов заряда и разряда конденсатора. Внешние характеристики выпрямителя при использовании различных сглаживающих фильтров представлены на рис.