|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
4
5
Текущая страница: 1
|
|
2. Аналитический обзор
2.1 Силовая часть преобразователя
Выпрямитель может быть представлен в виде структурной схемы, показанной на рис. 1. Силовой трансформатор 1 служит для согласования входного и выходного напряжений выпрямителя. Трансформатор одновременно электрически разделяет питающую сеть и сеть нагрузки. Блок вентилей 2 осуществляют функцию выпрямления переменного тока. Сглаживающий фильтр 3 является звеном, уменьшающим пульсации выпрямленного тока в цепи нагрузки 4. В случае управляемого выпрямителя в структуру схемы входит еще блок 5, содержащий систему управления вентилями и систему автоматического регулирования. Для защиты самого выпрямителя от повреждения в аварийных режимах в его схему входит еще система защиты и сигнализации 6.
Рис. 1. Структурная схема выпрямителя
Полупроводниковые выпрямители могут быть классифицированы по следующим основным признакам.
По входной мощности: установки малой (единицы киловатт), средней (десятки киловатт) и большой мощности.
По числу фаз источника питания: выпрямители однофазного тока; выпрямители трехфазного тока.
По возможности регулирования: неуправляемые выпрямители; управляемые выпрямители.
Разделение выпрямителей по мощности имеет значение для выбора схемы выпрямления, типа применяемых вентилей и метода расчета параметров элементов схемы.
Приведем описание и краткую характеристику существующих схем выпрямления переменного тока.
1. Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора (рис. 2)
Основная область применения этой схемы установки малой мощности, где требуются минимальные потери напряжения в выпрямительной установке, она не реализуема без среднего отвода трансформатора.
Рис. 2. Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средним выводом трансформатора
Работа схемы на чисто активную нагрузку (ключ К замкнут) представлена на временных диаграммах рис. 3
Рис. 3. Временные диаграммы работы однофазного двухполупериодного выпрямителя со средним выводом трансформатора на активную нагрузку
Среднее значение выпрямленного напряжения (регулировочная характеристика) при работе схемы на активную нагрузку:
где
m = 2 - число пульсаций выпрямленного напряжения за период сети,
U2m - амплитудное значение напряжение на вторичной полуобмотке трансформатора.
Среднее значение выпрямленного напряжения при ( = 0.
, отсюда
, тогда
.
Следовательно, регулировочная характеристика имеет вид рис. 4
Рис. 4. Регулировочная характеристика при работе однофазного двухполупериодного выпрямителя со средним выводом трансформатора на активную нагрузку
Максимальное обратное напряжение на вентиле в данной схеме составляет
, где
U2ф - действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора.
Максимальное прямое напряжение на вентиле зависит от угла управления ( следующим образом:
.
Средний выпрямленный ток, максимальное среднее и действующее значения тока через вентиль соответственно равны:
, , , где
Kf - коэффициент формы тока в вентиле
Мощность первичной обмотки трансформатора равна:
; где
U1ф - действующее значение фазного напряжения первичной обмотки трансформатора,
I1н - номинальный действующий ток первичной обмотки трансформатора,
- номинальная мощность выпрямленного тока,
- коэффициент трансформации трансформатора.
Мощность двух вторичных обмоток равна:
; где
I2н - номинальный действующий ток вторичной обмотки трансформатора.
Расчетная мощность трансформатора Sт равна:
Работа схемы на активно-индуктивную нагрузку (ключ К разомкнут) приведена на временных диаграммах рис. 5.
Рис. 5. Временные диаграммы работы однофазного двухполупериодного выпрямителя со средним выводом трансформатора на активно-индуктивную нагрузку при индуктивности нагрузки равной бесконечности
Вывод регулировочной характеристики выпрямителя при работе схемы на активно-индуктивную нагрузку (индуктивность нагрузки равна бесконечности):
; где
m = 2 - число пульсаций выпрямленного напряжения за период сети,
U2m - амплитудное значение напряжение на вторичной полуобмотке трансформатора.
Среднее значение выпрямленного напряжения при ( = 0.
, отсюда
, тогда
.
Следовательно, регулировочная характеристика имеет вид рис. 6.
Рис. 6. Регулировочная характеристика однофазного двухполупериодного выпрямителя со средним выводом трансформатора при работе на активно-индуктивную нагрузку (индуктивность нагрузки равна бесконечности)
Максимальное обратное напряжение на вентиле в данной схеме составляет
.
Максимальное прямое напряжение на вентиле зависит от угла управления ( следующим образом:
.
Средний выпрямленный ток может быть определен как
.
Мощность первичной обмотки трансформатора равна:
; где
I1н - номинальный действующий ток первичной обмотки трансформатора,
- номинальная мощность выпрямленного тока,
Мощность двух вторичных обмоток равна:
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
 |
Предмет: Физика
|
 |
Тема: Разработка тиристорного преобразователя |
 |
Ключевые слова: Радиоэлектроника компьютеры и периферийные устройства, устройства, расчет, Широтно-импульсный расчет описание общие схемы, описание, компьютеры, общие, Разработка, схемы, Радиоэлектроника, периферийные, тиристорного, преобразователя, Разработка тиристорного преобразователя, Широтно-импульсный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
