56) З якою метою в схему однофазного мостового випрямляча включають нульовий вентиль

З метою зменшення реактивної потужності, що споживається від мережі живлення, а отже, й для покращення коефіцієнта потужності випрямляча, при роботі на навантаження з великою індуктивністю у симетричну мостову схему вводять нульовий вентиль , який шунтує навантаження.

57) За рахунок чого підвищується коефіцієнт потужності мостового випрямляча при включенні нульового вентиля ?

Нульовий вентиль включається у моменти і т.д., коли ЕРС змінює знак. На протязі інтервалу нульовий вентиль , через який проходить струм , шунтує навантаження. Тому на цьому інтервалі випрямлена напруга дорівнює нулю, а перша гармоніка струму первинної обмотки має фазовий зсув відносно напруги мережі живлення на кут (без нульового вентиля цей кут дорівнює ). Отже, введення нульового вентиля підвищує коефіцієнт потужності випрямляча.

58)Поясніть принцип дії однофазного мостового випрямляча при роботі на ємнісне навантаження.

При невеликих потужностях у навантаженні застосовують ємнісні згладжувальні фільтри. Такими навантаженнями можуть бути радіоелектронні пристрої: аноди електронно-променевих трубок, електронні мікроскопи, рентгенівська апаратура, фотоелектронні помножувачі та ін. По відношенню до випрямляча таке навантаження має активно-ємнісний характер.

Розглянемо ідеалізований режим роботи некерованого випрямляча з навантаженням, рис.1.25, а, та інженерну методику розрахунків за умови .

Рис.1.25. Випрямляч з навантаженням: а) схема випрямляча; б) часові діаграми роботи; в) еквівалентна схема заміщення

Оскільки для трансформаторів малої потужності параметр значно більший, ніж , то треба враховувати втрати потужності в обмотках трансформатора. Необхідно також враховувати втрати потужності на активному опорі відкритих діодів випрямляча.

Припускаючи, що , можна стверджувати, що напруга на конденсаторі буде незмінною, а отже і випрямлена напруга також буде постійною . Такий режим не буде відрізнятися від режиму роботи випрямляча на проти-ЕРС (наприклад, при заряджанні акумулятора). Часові діаграми струмів і напруг подані на рис.1.25, б.

На інтервалі , коли діоди і пропускають струм, визначають з еквівалентної схеми, наведеної на рис.1.25, в з рівняння :

. (1.155)

Враховуючи, що і позначивши матимемо:

. (1.156)

Тривалість протікання струму у вентилях відповідав куту . Кут називають кутом відсікання.

Струм розподіляється у точці "К" (рис. 1.25, в) таким чином: змінна складова, яка дорівнює буде проходити через конденсатор, який має нескінченно малий опір для усіх гармонік струму , а постійна складова буде проходити через навантаження .

Струм у колі навантаження визначається як середнє значення струму за половину періоду

(1.157)

де .

Вираз (1.157) можна подати у більш зручному вигляді

, (1.158)

де величина є функцією кута відсікання.

59)Як визначається кут відсікання θ в однофазному мостовому випрямлячі при роботі на ємнісне навантаження.

Її також можна визначити, маючи експериментальні дані для випрямлячів такого класу:

, (1.159)

де для випрямлячів потужністю від 1 до 1000 Вт.

Таким чином, вибравши відношення , а також обчисливши за формулою (1.159) величину із графіка, рис.1.26, а, визначають кут відсікання .

Рис.1.26. Графічні залежності до розрахунку випрямлячів з активно-ємнісним навантаженням: а) кут відсікання; б) коефіцієнт максимального струму; в) коефіцієнт фазної ЕРС (В) та коефіцієнт форми струму; г) коефіцієнт пульсацій; д) узагальнена зовнішня характеристика у відносних одиницях; е) сім'я коефіцієнтів фазної ЕРС