Работа выпрямителя при импульсном входном напряжении

Регулировать входное напряжение можно с помощью управляемого выпрямителя.

Включение VD_обр уменьшает пульсации. Режим может быть как непрерывным (α1) так и прерывистым (α2) Если энергии, запасаемой в L_ф достаточно для поддержания тока в инверсном режиме (β), то ток непрерывен.

[Л1, 275]: Однофазный мостовой выпрямитель с неполным количеством управляемых элементов

Инверсный режим не образуется, так как при смене знака тиристоры запираются через диоды,

а ток нагрузки, поддерживаемый индуктивностью, замыкается через диоды, минуя трансформатор. В

схеме с неполным числом управляемых элементов пульсаций меньше, чем в предыдущей схеме.

Схемы управления тиристорных выпрямителей

Чтобы фильтр не являлся «пробкой», для переменной составляющей тока нагрузки, его выход шунтируется конденсатором, ёмкость которого настолько велика, что максимально возможный переменный ток нагрузки создаёт на выходе фильтра напряжение, сравнимое по значению с пульсациями

Простейший фильтр состоит из двух пассивных элементов, включенных по Г- образной схеме. Последовательный элемент обладает большим сопротивлением переменному току, а параллельный элемент малым.

Одним из важнейших показателей фильтра является коэффициент сглаживания, определяемый отношением коэффициентов пульсации напряжения по k-й гармонике на его входе (Kп(k)вх) и выходе (Kп(k)вых)

Где U_mk₁ и U_mk₂– амплитуды к-й гармоники на входе и выходе фильтра; U_01, U₀₂– постоянные составляющие напряжения.

Как четырехполюсник сглаживающий фильтр можно характеризовать соответствующим коэффициентом передачи A(ω) = U₂(с)/ U₁(ω), при этом коэффициент сглаживания может быть выражен через коэффициенты передачи на частоте ω = 0 и ω_k;

В выпрямителях средней и большой мощности A₀≈ 0.92…0.96,поэтому большую величину q обеспечивают коэффициентом ослабления пульсации S_k = A^-1(ω_k)

Являясь частотно-зависимым звеном, сглаживающий фильтр определяет частотные и динамические свойства источников электропитания. Последние характеризуют поведение источника при возмущениях как со стороны входа, так и со стороны его выхода (например, при скачкообразном изменение нагрузки). При неблагоприятных сочетаниях параметров фильтров возмущения могут вызывать значительное отклонения выходного напряжения от установившегося значения, способные привести к нарушению работы аппаратуры.

Таким образом, расчёт и выбор параметров сглаживающего фильтра источников электропитания проводится не только из условия получения необходимого коэффициента сглаживания (допустимого перенапряжения или сверхтока при переходных процессах, допустимых частотных искажений, вносимых в питаемое устройство, и др.)

U_mk-амплитуда к-ой гармоники; α-псифометрический коэффициент чувствительности напряжения; m- максимальный номер гармоник и пульсаций в полосе телефонного канала (m≈3400/pf₁, α₁ в таблице),

Для аналоговых систем - действующее напряжение пульсаций:

Для цифровых - максимальное значение амплитуды пульсаций.

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенные для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких других систем переменного тока в одну или несколько других систем перемененного тока. Индуктивно связанные обмотки трансформатора подразделяются на первичные, подключаемые к источнику электрической энергии, и вторичные, к которым подключаются токоприёмники (нагрузка). Если напряжение на вторичной обмотке трансформатора большею, чем на первичной, трансформатор называется повышающим, если же меньше – понижающим. Часто обмотки высокого напряжения обозначают индексами ВН, а низкого напряжения – индексами НН.

Трансформаторы могут работать в трёх режимах: эксплуатационном (работа под нагрузкой) и двух экспериментальных – режимы ХХ и короткого замыкания КЗ.

В режиме ХХ вторичная обмотка трансформатора разомкнута (ток I₂=0), на первичную обмотку подаётся номинальное напряжение U₁=U_1н и напряжение на вторичной обмотке, равное индуктивной в ней ЭДС, также имеет номинальное значение E₂=E_2н. Ток, протекающий по первичной обмотке, называется током ХХ, т.е. I_хх. Величина тока ХХ много меньше номинального тока первичной обмотки, так как ток нагрузки и P₂равны нулю. При I_хх<<I_н и I₂=0 потери в обмотках в режиме ХХ близки к нулю, а поэтому мощность, потребляемая трансформатором в режиме ХХ, практически равна потерям в стали (P₁=P_ст, I₂=0).

Величина потерь в стали зависит от качества стали и определяется двумя составляющими: потерями на гистерезис (P_г) и потерями на вихревые токи P_в.Первые определяются площадью петли перемагничивания материала магнитопровода, вторые зависят от тока, порождаемого переменным потоком в толще магнитопровода. Для снижения составляющей P_В магнитопровод собирается из тонких листов, изолированных друг от друга лаком или окалиной (окислами, образующимися при термической обработке). Величина P_в обратно пропорциональна квадрату толщины листа h. Для частоты f=50 Гц. распространены значения h= 0.35 и h=0.5 мм. На повышенных частотах значения h уменьшают до 0,1...0,05 мм.

В режиме КЗ обмотка закорачивается накоротко (напряжение на обмотке ω₂=0), на первичную обмотку подаётся пониженное напряжение U_1к<< U_ном, при котором тое в обмотке будет равен номинальному значению I_1к<<I1_ном. Из закона электромагнитной индукции при условии e₁≈ u₁ следует однозначная связь между величиной магнитного потока в сердечнике трансформатора и величиной напряжения первичной обмотки. Из закона Ома для магнитной цепи по аналогии с законом Джоуля–Ленца для электрической цепи получается, что потери в стали P_ст пропорциональны квадрату действующего значения магнитного потока Ф₀. При малой величине напряжения U_1к, а следовательно, и малой величине потока Ф₀ в режиме КЗ потери в стали трансформатора пренебрежимо малы. Поэтому потребляемая трансформатором в режиме КЗ мощность равна потерям в меди P_м, которые соответствуют номинальному значению тока I_1к=I1_номи зависят от сопротивления проводок обмоток.

В режиме работы трансформатора под нагрузкой на первичную обмотку подаётся номинальное напряжение и по ней должен протекать номинальный ток, так как ток нагрузки равен номинальному U₁=U_1ном и I₂=I_2ном.

Экспериментальное исследование трансформатора в режиме ХХ называется опытом холостого хода. При проведение опыта ХХ измеряются напряжения на первичной обмотке U_1хх=U_1ном, ток I_хх<<I_номи потребляемая мощность P_хх=P_ст, а также ЭДС вторичной обмотки, которая по определению равна номинальному напряжению E₂= E_2ном.

Измеренные функциональные переменные позволяют рассчитать:

а) активную и реактивную составляющие тока первичной обмотки трансформатора:

б) активную и реактивную составляющие сопротивления трансформатора в режиме ХХ:

в) коэффициент трансформации трансформатора, который является его параметром:

г) коэффициент ХХ, который характеризует относительное значение намагничивающей составляющей номинального значения тока первичной обмотки:

Экспериментальные исследования трансформатора в режиме КЗ называются опытом КЗ. При проведение опыта КЗ измеряются ток в первичной обмотке трансформатора I_1к=I1_ном напряжение на обмотке U_1к и потребляемая мощность P_1к=P_м. Измеренные функциональные переменные позволяют рассчитать КЗ трансформатора:

активную и реактивную составляющие падения напряжения на КЗ трансформаторе, которые используются при расчётном определение значения одного из показателей качества трансформатора U_ка= R_к*I_ном и U_кр=X_к*I_1ном.

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: