Лекция 4. Неуправляемые выпрямители

Основная литература:

1.Электропитание устройств связи: Учебник для вузов/А.А.Бокуняев, В.М. Бушев, А.С. Жерненко и др.; Под ред. Ю.Д. Козляева. – М.: Радио и связь, 1998. – стр. 60-63.

2.В.Е. Китаев, А.А. Бокукняев, М.Ф. Колканов электропитание устройств связи. Под общей ред. В.Е.Китаев – М.: связь, 1975 -стр. 113-114, стр. 114-120, стр. 120-121,

3.Е.А. Каминский Звезда, треугольник, зигзаг-. М.: Энергия, 1977, стр. 17-21, стр. 39-42, стр. 44-45, стр. 60-61.

Дополнительная литература:

1. М.М. Кацман Электрические машины. М.: Высшая школа, 2001. –стр. 23-26.

2. Каминский Е.А. Звезда, треугольник, зигзаг-. М.: Энергия, 1977

Рассматриваемые вопросы:

1.Полупроводниковый диод, как элемент выпрямительного устройства.

2.Критерий качества выпрямительных устройств. Неуправляемые выпрямители.

3. Однофазный мостовой (двухполупериодный) выпрямитель.

4.Способы повышения пульсности выпрямителей.

5.Внешняя характеристика выпрямителя.

Выпрямителем называется статический преобразователь напряжения переменного напряжения постоянного тока. В общем случае, выпрямитель состоит из трансформатора, полупроводниковых диодов и сглаживающего фильтра.

Трансформатор преобразует напряжение сети переменного тока, гальванически развязывает рабочие цепи выпрямителя и нагрузку от питающей сети и от других потребителей, позволяет заземлять один полюс выпрямителя.

Вентилем называется прибор, обладающий высокой проводимостью (малым сопротивлением) для тока одного (прямого) направления и малой проводимостью (большим сопротивлением) для тока противоположного (обратного) направления. У идеального вентиля сопротивление в прямом (проводящем) направлении равно нулю, а в обратном (непроводящем) направлении бесконечно велико.

Вентили обладают односторонней проводимостью и осуществляет преобразование переменного тока в постоянный ток. Их количество в выпрямителе зависит от схемы выпрямления. Выпрямленное напряжение или ток вентилей получается пульсирующим.

Выпрямители бывают управляемыми и неуправляемыми. Неуправляемый выпрямитель не позволяет регулировать выходное напряжение.

Выпрямительные устройства можно классифицировать:

1. по схеме выпрямления – однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные;

2. по мощности – маломощные, средней мощности, мощные;

3. по частоте выпрямленного тока – промышленный частоты, повышенной частоты, высокой частоты;

4. по режиму рабочей нагрузки – длительная, импульсная, кратковременная;

5. по напряжению – низкого, среднего, высокого.

6. по реакции нагрузки на выпрямитель – активная, индуктивная и емкостная реакция.

Режим работы выпрямителя в значительной степени зависит от характера его нагрузки. Различают следующие режимы работы выпрямителя: на активную нагрузку, на нагрузку емкостного характера, на противоэдс, на индуктивную нагрузку, на нагрузку, состоящую из L, C и R.

Идеальная активная нагрузка выпрямителя относительно редка и характерна лишь для цепей, не требующих ограничения переменной составляющей выпрямленного напряжения.

Емкостная нагрузка характерна для выпрямителей малой мощности.

Режим работы выпрямителя на противоэдс является характерным при заряде аккумуляторных батарей или при питании двигателей постоянного тока.

На индуктивную нагрузку в основном работают выпрямители средней и большой мощности.

Внешняя характеристика выпрямителя – это зависимость средневыпрямленного напряжения на выходе выпрямителя от изменения тока нагрузки.

В независимости от режима работы выпрямитель характеризуется: выходными параметрами; параметрами, характеризующими режим работы вентиля и параметрами трансформатора.

Критериями качества работы выпрямителя являются:

- коэффициент пульсации;

- коэффициент выпрямления по напряжению;

- пульсность;

- КПД;

Мостовая схема выпрямления

Иначе ее называют однофазной мостовой схемой Герца. В ней в течение одного полу периода выпрямленный ток течет через B₁, R_Н, B₃ и замыкается на вторичной обмотке трансформатора.

При обратной полярности ток замкнется через B₂, R_Н, B₄ и вторичную обмотку. Т.е. ток через нагрузку и вторичную обмотку трансформатора течет в течение всего периода. Постоянная составляющая тока через R_Н равна (при условии, что I_m=U_m/R_Н):

(2.1)

, (2.2)

то есть в 2 раза больше, чем в однофазной однотактной схеме. Так как ток по вторичной обмотке трансформатора течет весь период, то действующее его значение определится, как

(2.3)

тогда, сравнивая I₀ и I₂, получим.

Так как за каждый полупериод работают попарно два вентиля, то действующее значение тока через каждую пару последовательно соединенных вентилей равен:

I_B = I₂/2. (2.4)

Для этой схемы m=2, f_П =2 f_С, обратное напряжение на запертых вентилях определится как U_ОБР=U_m=U₂, т.к. вентили подключены к U₂ параллельно.

Для повышения качества выпрямленного напряжения необходимо увеличить пульсность схемы выпрямления. Существуют следующие способы повышения: 1)увеличение фазности питающих напряжений, 2)увеличение числа коммутирующих элементов, 3)расщепление фазных напряжений за счет использования способа соединение трансформатора «зигзагом»

Внешняя характеристика выпрямителя Внешняя характеристика выпрямителя - это зависимость средневыпрямленного напряжения на выходе выпрямителя от изменения тока нагруз­ки.

Дата добавления: 2014-03-15; просмотров: 936; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!