Исследование линейной цепи Выбор типа трансформатора

Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения может быть определен из следующих соображений.

Так как сопротивление конденсатора для первой гармоники выпрямленного напряжения всегда много меньше сопротивления нагрузки XC << RН, то переменная составляющая тока замкнется в основном через конденсатор. Для высших гармоник сопротивление конденсатора будет еще меньше, и поэтому с достаточной для практических расчетов точностью амплитуду пульсаций по первой гармонике можно определить из следующего выражения:

 UМАКС 01 = IМАКС 01. XC = IМАКС 01/(pw C) (20)

где IМАКС 01 – амплитуда первой гармоники тока, протекающего через конденсатор. За один период изменения тока питающей сети через конденсатор будет проходить p импульсов тока длительностью 2θ.

Разложив ток конденсатора в ряд Фурье и взяв первую гармонику разложения, с учетом (20) и (7) получим амплитуду пульсации в виде:

 UМАКС 01 = UН . Hp / (r . C)

 (21)

 Hp =(sin pq . cos q - p cos pq .sinq) .106 / [p2 p(p2 – 1)f cosq]

Выразив коэффициент пульсации в процентах, получим

kп = 100 Hp / (r . C) % (22)

Определив значение Hp и задаваясь коэффициентом пульсации на выходе выпрямителя, можно по формуле (22) определить емкость конденсатора, необходимую для получения заданного коэффициента пульсации.

 мкФ

С = 8,5 мкФ

Наименование параметра

однофазная мостовая схема выпрямления

Трансформатор

Действующее напряжение вторичной обмотки U2

487,5 В

Действующий ток вторичной обмотки I2

1,04 А

Действующий ток первичной обмотки I1

2,33 А

Габаритная мощность трансформатора PГАБ

512 Вт

 Диод

Обратное напряжение на диоде Uобр макс

687,4 В

Среднее значение тока диода IД СР

0,225 А

Действующее значение тока диода I Д

0,74 А

Амплитудное значение тока диода I Д МАКС

3,03 А

Число диодов

4

Пульсации

Частота основной гармоники

800 Гц

Коэффициент пульсации kп

3 %

С – емкость конденсатора

8,5 мкФ

Конденсатор: К 75 – 40 ( С = 20 мкФ, U = 1000 В)

Диод: КД 209В (Uобр макс = 800 В, IД СР = 0,5 А )

Внешняя ( нагрузочная характеристика) выпрямителя, т.е. зависимость Uн = f(Iн) при U1 = const , позволяет определить отклонение выходного напряжения, обусловленное изменением тока нагрузки (∆Uн)I , напряжение холостого хода Uн х.х, ток короткого замыкания Iн к.з, и внутреннее сопротивление RВ выпрямителя.

Для определения этой зависимости воспользуемся выражениями (5) и (7), представив их в следующем виде:

Uн / U2макс = cos q и Iн / (pU2макс / r) = (sin θ – θ. cos θ)/ p = γ0

Uн = U2 макс ·cosq = 1,41·U2·cosq = 1,41·487.5·cosq = 687.4·cosq

In = p·U2 макс·(sinq - q·cosq)/p·r = 2·487.5·(sinq - q·cosq)/(3,14·14,08) = 31.08·(sinq - q·cosq)

Если Iн = 0, то Uн = Uн х.х = U2макс ; при Uн = 0, Iн = Iн к.з = pU2макс /p r

 

 Рис. 5

Uнхx = 687.4 B

Iнкз = 31.08 А

На основании внешней характеристики выпрямителя могут быть определены отклонение выходного напряжения, обусловленное током нагрузки,

 (∆Uн)I = Uн х.х - Uн (23)

(∆Uн)I = 687.4 – 650 = 37.4 В

(∆Uн)I = 37.4 В

и его внутреннее сопротивление

RВ = (Uн х.х - Uн) / Iн (24)

RB = 37.4/0,45 = 83.1 Ом

RB = 83.1 Ом

 

Переходные процессы в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами При всех изменениях в электрической цепи: включении, выключении, коротком замыкании, колебаниях величины какого-либо параметра и т.п. - в ней возникают переходные процессы, которые не могут протекать мгновенно, так как невозможно мгновенное изменение энергии, запасенной в электромагнитном поле цепи
Примеры выполнения курсовой работы по ТОЭ