Расчет выпрямителя и трансформатора
Пример 5. Расчет мостового выпрямителя с емкостным фильтром
Принципиальная электрическая схема выпрямителя емкости и фильтра приведена на рис.8.
Рис.8. Принципиальная электрическая схема выпрямителя c емкостным фильтром
Нелинейный режим работы выпрямителя обусловлен как резкой нелинейностью самих диодов, так и отпиранием их в течение небольшой части периода входного синусоидального напряжения.
Исходные данные для расчета:
- общее сопротивление нагрузки мостового выпрямителя с фильтром, Ом;
–суммарное сопротивление диодов и вторичной обмотки трансформатора, Ом;
- частота питающей сети, = 50 Гц;
p - число фаз выпрямителя(для однофазной мостовой схемы выпрямителя = 2);
- коэффициент пульсаций на выходе фильтра ;
- средневыпрямленное значение выходного напряжения, = ;
– номинальное значение напряжения на входе непрерывного стабилизатора;
– напряжение на входе импульсного стабилизатора;
- средневыпрямленное значение выходного тока (ток стабилизатора от выпрямителя с фильтром), А.
Расчет
1. Находим угол отсечки , характеризующий ту часть периода, в течение которой отпираются диоды.
Угол отсечки находим на решения трансцендентного уравнения
где
где - прямое сопротивление диодов, выбирается из ВАХ диода по известному току,
- сопротивление обмотки трансформатора, рассчитываемое исходя из длины и сечения провода вторичной обмотки.
|
|
Поскольку на данном этапе неизвестны диоды, их токи, параметры обмотки, то в первом приближении можно принять:
По окончанию расчета выпрямителя и трансформатора необходимо уточнить . Если при этом коэффициент будет отличаться более чем на 10%, то необходимо повторить данный расчет с уточненным .
2. Вычисляем коэффициенты:
3. Находим напряжение вторичной обмотка силового трансформатора, пиковое значение тока вентилей (диодов), средневыпрямленное значение тока вентилей, действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора, обратное напряжение диода:
По значениям выбираем из справочника [18] соответствующие типы диодов VD 1… VD 4.
4. Определяем емкость конденсатора фильтра
При выполнении расчета выпрямителя с емкостным фильтром нa компьютере погрешность вычислений можно принять .
Пример 6. Расчет мостового выпрямителя с индуктивно-емкостным фильтром
Принципиальная электрическая схема мостового выпрямителя приведена на рис. 9.
Исходные данные для расчета:
- коэффициент пульсаций на выходе выпрямителя, %;
- коэффициент пульсаций на выходе фильтра
|
|
- частота питающей сети, =50 Гц;
– число фаз выпрямления (для однофазной мостовой схемы выпрямителя = 2);
- средневыпрямленное значение выходного напряжения, В.
Рис. 9. Принципиальная электрическая схема мостового выпрямителя
Расчет
1. Определяем коэффициент сглаживания фильтра
Для мостового выпрямителя =67%.
Коэффициент пульсаций на выходе фильтра выбираем =2%,что определяется требованиями аппаратуры и задается из ряда, приведенного в [6].
Если < 50, то выбираем однозвенный фильтр. Если ≥ 50, то выбирается многозвенный фильтр.
2.Вычисляем произведение
при =50 Гц данное выражение примет вид
3. Величины и обычно выбирают такими, чтобы реактивное сопротивление дросселя было заведомо больше реактивного сопротивления конденсатора, т.е. чтобы выполнялось неравенство
Для полученного значения индуктивности выбираем стандартный дроссель с индуктивностью, близкой к расчетной, или наматывается на сердечник самостоятельно.
4. Индуктивность дросселя фильтра может быть рассчитана по формуле
где
5. Зная значение , вычисляем значение по формуле
затем проверяем, чтобы условие выполнялось.
|
|
Выбираем дроссель из каталога или наматываем его самостоятельно на магнитопроводе.
Диаметр провода обмотки дросселя можно посчитать по приближенной формуле
, мм.
Из справочника [9] или приложения 2выбираем стандартный тип конденсаторов .
6. Вычисляем переменное напряжение (действующее значение) вторичной обмотки трансформатора
,
где – входное номинальное напряжение непрерывного стабилизатора.
Для импульсного стабилизатора этот параметр обозначается как .
7. Переменный ток (действующее значение) вторичной обмотки трансформатора находим по формуле
.
8. Определяем значение переменного тока первичной обмотки трансформатора
1,8∙ ,
где – номинальное значение сетевого напряжения,
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 139; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!