Какое устр. Назыв выпрям. ?каковы его функции?

Какое устр. Назыв выпрям.?каковы его функции?

Выпрямители — это устройства, преобразующие переменный ток в ток одного направления. Раньше это преобразование осуществлялось с помощью электрических машин — мотор-генераторов, но они требуют постоянного обслуживания, занимают много места и имеют низкий к. п. д. Поэтому в настоящее время для преобразования переменного тока в ток одного направления применяют более экономичные и удобные в эксплуатации ионные, электровакуумные и полупроводниковые приборы. Эти приборы имеют нелинейные вольт-амперные характеристики и обладают вентильным свойством. В проводящем направлении их сопротивление очень мало, а в непроводящем — очень велико. Поэтому при подведении положительной полуволны переменного напряжения вентиль открыт и он пропускает ток; при подведении отрицательной полуволны этого напряжения вентиль закрыт и ток не проходит.

Выпрямитель состоит из трех основных элементов: трансформатора, вентиля и сглаживающего фильтра. Иногда в схему входит также стабилизатор напряжения или тока. Трансформатор позволяет изменять питающее напряжение с целью получения заданной величины выпрямленного напряжения. В качестве вентилей могут использоваться полупроводниковые и вакуумные диоды, газотроны и тиратроны.

Двухполупериодный выпрямитель представляет собой соединение двух однополупериодных выпрямителей, питающих общую нагрузку R.Вторичная обмотка имеет отвод от середин, причем каждая половина обмотки рассчитана на номинальное напряжение нагрузки. На рисунке показана схема с двумя вентилями, в которой вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от средней точки. Когда напряжение в верхнем конце обмотки трансформатора положительно относительно средней точки, ток I1 идет через вентиль В1 в направлении, указанном стрелкой.

Мостовая схема выпрямления переменного тока на полупроводниковых вентилях работает следующим образом. Первичная обмотка трансформатора Тр подключается к сети переменного тока. Четыре полупроводниковых вентиля соединены в мост. К вершинам четырехугольника А и Б подключена вторичная обмотка трансформатора, а к вершинам Б и Г — нагрузка. Предположим, что направление переменной ЭДС вторичной обмотки трансформатора таково, что в первом полупериоде точка А имеет положительный потенциал, а точка В — отрицательный. При этом по цепи, состоящей из диода В1, сопротивления нагрузки rн,, диода В4 и вторичной обмотки трансформатора, потечет ток, так как диоды В1 и В4 оказываются включенными в проводящем направлении.

Достоинства и недостатки схем выпрямителя?

Преимущества мостовой схемы выпрямителя (схемы Греца), по сравнению с однополупериодной схемой выпрямителя:
1. Пульсации на выходе имеют в два раза большую частоту, легче осуществлять фильтрацию
2. Обратное напряжение на выпрямительных элементах в 2 раза ниже, чем в однополупериодной схеме
3. Через обмотку трансформатора не протекает постоянная составляющая тока нагрузки, увеличивается КПД трансформатора, что позволяет сделать его магнитопровод меньшего сечения.
Недостатки мостовой схемы:
1. Происходит двойное падение напряжения по сравнению с однополупериодным выпрямлением (на выпрямительных элементах), это иногда нежелательно.
2. Сложность применения в высоковольтных выпрямителях на большие токи нагрузки, выпрямительными элементами которых являются газоразрядные приборы (из-за сложности цепей питания их накала).
3. В некоторых случаях приходится выравнивать обратные напряжения на выпрямительных элементах моста с помощью резистивных шунтов, что усложняет схему.

Двухполупериодный выпрямитель. Достоинства:

• 1.высокая нагрузочная способность
• 2.Низкая пульсация

Недостатки:

• 1.Необходимость применение недостатка
• 2.Высокие требования диода по обратному напряжению

Коэффициент пульсации выпрямлен. напряжения?

Принцип работы основных схем выпрямителя?

----------------------------------------

Емкостной фильтр.

В положительный полупериод с ростом напряжения конденсатор заряжается почти до напряжения , а при снижении , а так же в отрицательный полупериод конденсатор разряжается на , поддерживая в нагрузке ток (рис.24)

- ток диода

Рис.24

Чем больше емкость конденсатора, тем медленнее он разряжается и тем меньше пульсации выходного напряжения. Однако, с увеличением емкости растут габариты конденсатора.

Величину емкости выбирают с таким расчетом, чтобы , где - период переменной составляющей выпрямленного напряжения.

Применение емкостного фильтра рационально для малых нагрузок, т.е. при больших значениях .

Индуктивный фильтр.

Катушка индуктивности (дроссель) включается последовательно с нагрузкой (рис.25).

Рис. 25

Работа фильтра основана на том, что в дросселе вследствие изменения тока возникает ЭДС самоиндукции, направленная в сторону, противоположную току при его увеличении, и в сторону, совпадающую с током при его уменьшении. Таким образом, ток выравнивается, т.е. происходит сглаживание пульсаций. Индуктивность выбирают исходя из условия , где - период переменной составляющей выпрямленного напряжения.

Индуктивный фильтр работает более эффективно при больших нагрузках, т.е. малых значениях . Коэффициент пульсаций в таком фильтре с уменьшением Rн уменьшается, отсюда и вытекает целесообразность его использования при больших токах нагрузки.

Недостатком индуктивного фильтра являются скачки обратного напряжения на диодах из-за возникающих ЭДС самоиндукции.

Комбинированные фильтры.

Существуют комбинированные фильтры. Например, Г - образный,

П - образный, Т - образный сглаживающие фильтры.

Г-образный П-образный Т-образный

Эти фильтры совмещают в себе свойства индуктивного и емкостного фильтров и обеспечивают более качественное сглаживание, чем индуктивный или емкостной фильтры.

Конденсатор оказывает шунтирующее действие для переменного тока. В свою очередь индуктивность является преградой для прохождения переменного тока. Если комбинированный фильтр представить как последовательное соединение отдельных звеньев - простейших фильтров, то общий коэффициент сглаживания равен произведению отдельных коэффициентов:

Простейшим и наиболее распространённым фильтром является емкостный. Конденсатор фильтрa пoдключaется пaрaллельнo истoчнику пoмехи. Для высокочастотных тoкoв пoмех сoпрoтивление кoнденсaтoрa мaлo, и oн игрaет рoль шунтa, блoкирующегo истoчник пoмехи. Пoстoянный же тoк через кoнденсaтoр не прoхoдит. В случaе, кoгдa внутреннее сoпрoтивление истoчникa пoмехи и сoпрoтивление нагрузки малы, более эффективным является применение защиты дросселем, который включается в цепь последовательно с источником пoмехи и нагрузкой. Для постоянного тока сoпрoтивление дросселя мало и определяется только омическим сопротивлением провода обмотки постоянному току, для высокочастотных помех дроссель представляет большое сoпрoтивление. Включение дросселя снижает величину тока помех в цепи и уменьшает напряжение пoмехи на нагрузке. Если при помощи только одной ёмкости или индуктивности не удаётся получить необходимое снижение уровня помех, применяют комбинацию из конденсаторов и дросселей (Г-образные и П-образные фильтры). Г-образные фильтры бывают двух типов. Фильтр, начинающийся с ёмкости, целесообразно применять тогда, кoгдa внутреннее сопротивление истoчникa помех велико. Если внутреннее сoпрoтивление истoчникa помех мало, более эффективен Г-образный фильтр, начинающийся с индуктивности. При большой величине сопротивления нагрузки Г-образный фильтр начинающийся с ёмкости, становится недостаточно эффективным, и в этом случaе нагрузку блокируют вторым конденсатором. В результате получается П-образный фильтр. Это самый эффективный из простейших однозвенных фильтров. Фильтр хорошо работает при различных внутренних сопротивлениях истoчникa помех и нагрузки. Иногда для еще большего подавления помех применяют многозвенные фильтры.     14)Принцип работы Емкостного (сглаживающего) фильтра Сглаживающие фильтры Анализ работы рассмотренных схем выпрямителей показал, что напряжение на их выходе не постоянное, а пульсирующее. Применять такое напряжение непосредственно для питания электронных устройств нельзя. Существенно снизить уровень пульсаций позволяют сглаживающие фильтры. В основу их построения положено применение реактивных элементов - индуктивностей и емкостей. Пульсирующее напряжение на выходе выпрямителей всегда описывается периодической функцией. Разложение такой функции в ряд Фурье содержит постоянную составляющую (среднее значение выпрямленного напряжения) и совокупность гармоник. Идеальный сглаживающий фильтр должен беспрепятственно пропускать в нагрузку постоянную составляющую и не пропускать гармоники пульсаций. Для решения этой задачи и используются свойства реактивных элементов. В режимах близких к холостому ходу переходный процесс заряда конденсатора может значительно затянуться относительно заряда на номинальное сопротивление нагрузки, поэтому в окне настройки параметров моделирования введем варьируемую переменную tk, соответствующую времени окончания расчета Известно, что сопротивление индуктивности прямо пропорционально частоте. Это значит, что для постоянной составляющей сопротивление идеальной индуктивности равно нулю, а для гармоник оно тем больше, чем выше номер гармоники. Поэтому индуктивность полезно включать последовательно нагрузке (рис.,13.6а). Сопротивление емкости обратно пропорционально частоте. Для постоянной составляющей это сопротивление бесконечно велико, а для гармоник - мало, тем меньше чем выше номер гармоники. Поэтому емкость полезно включать параллельно нагрузке (рис.13.6б). Для повышения качества фильтрации применяются комбинированные LC фильтры, например как на рис.13.6в. Рассмотрим принцип работы простейшего емкостного фильтра, сглаживающего пульсации однополупериодного выпрямителя (рис.13.7а). Собственно выпрямитель (диод Д и сопротивление RH) формирует пульсации напряжения с периодом Т и амплитудным значением Um (пунктир на рис.13.7б). Так как сопротивление емкости переменному току значительно меньше сопротивления нагрузки , то прямой ток диода на интервале пульсации протекает через конденсатор Сф, заряжая его до напряжения, близкого к Um. При уменьшении напряжения пульсации диод закрывается. Его сопротивление становится значительно больше RH. Поэтому емкость Сф начинает разряжаться через RH, а напряжение на ее обкладках уменьшается по экспоненциальному закону , где - постоянная фильтра. В конце периода пульсаций, когда t =T . Очевидно, что чем больше tф, тем меньше напряжение UCф(Т) будет отличаться от амплитудного - Um. Реальные фильтры имеют . При этом уменьшение выходного напряжения 2DU за время одного периода равно разности . При малом значении показателя экспоненты разность , поэтому . Теперь среднее значение выпрямленного напряжения определим как разность т.е. . (13.14) Таким образом, рис. 13.7б и полученные выражения показывают, что величина пульсаций выпрямленного напряжения уменьшилась до значения 2DU. Частота пульсаций осталась прежней . Поэтому огибающая выходного напряжения теперь совпадает максимумами с первой гармоникой пульсаций. Значит . Поэтому коэффициент пульсаций . (13.15) Легко видеть, что подбором Сф можно обеспечить требуемое значение коэффициента пульсаций, а значит и качество выпрямленного напряжения. В заключение отметим, что емкостной сглаживающий фильтр эффективен в сочетании с высокоомной нагрузкой RH. При низкоомной нагрузке необходимо применять комбинированные фильтры. Методы расчета электрических цепей в комплексной форме Токи, напряжения, мощности и сопротивления в комплексных формах записи. Операции над комплексными величинами. Сущность метода комплексных амплитуд. Схемы замещения цепей. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Расчет цепей методами уравнений Кирхгофа и контурных токов в символической форме. Расчет цепей методами узловых напряжений и двух узлов в комплексной форме.

Индуктивный фильтр

Индуктивные фильтры. Индуктивный фильтр, состоящий из дросселя Lф, включают последовательно с нагрузочным резистором Rн.
Он, так же как емкост-ный фильтр, относится к типу однозвенных фильтров.
Коэффициент пульсацийопределяется простым соотношением р=2?fоcнLф/Rн. Индуктивные фильтры обычно применяют в трехфазных выпрямителях средней и большой мощностей, т. е. в выпрямителях, работающих на нагрузочные устройства с большими токами. В выпрямителях малой мощности использование индуктивного фильтра Lф нецелесообразно, поскольку они работают на высокоомные нагрузочные устройства.

Индуктивные фильтры обычно применяют в схемах выпрямления с большими значениями выпрямленного тока, так как в этом случае увеличивается эффективность сглаживания. [ 1 ]

Индуктивный фильтр включают последовательно с нагрузкой RH. При этом, как следует из временных диаграмм, форма кривой выпрямленного напряжения такова, что коэффициент пульсации / Сп значительно уменьшается. Эффективная работа индуктивного фильтра, как видно из временных диаграмм, наблюдается при больших нагрузочных токах. Отметим, что в выпрямителях с индуктивным фильтром, в отличие от выпрямителей с емкостным фильтром, отсутствуют скачки тока. В то же время при уменьшении нагрузочного тока / за счет ЭДС самоиндукции к закрытому диоду будет прикладываться большое обратное напряжение, что может вывести его из строя в связи с электрическим пробоем перехода. [ 2 ]

Индуктивный фильтр обычно применяется для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в, мощных выпрямителях, работающих на малое сопротивление гп. На рис. 5.9, б приведена схема включения сглаживающего емкостного фильтра. Емкостный фильтр представляет собой конденсатор, обладающий емкостью Сф. Конденсатор включается параллельно приемнику гп. [ 3 ]

Индуктивный фильтр (рис. 8.8, б) включается последовательно нагрузке. Для переменной составляющей выпрямленного тока дроссель Ьф представляет большое сопротивление. [ 4 ]

Индуктивный фильтр применяют преимущественно в цепях питания накала мощных ламп для стабилизации тока накала, а также в выпрямителях с электронными или ионными вентилями в многофазных схемах с малым сопротивлением нагрузки. [ 5 ]

Индуктивный фильтр (рис. 8.8, б) включается последовательно нагрузке. Для переменной составляющей выпрямленного тока дроссель Ьф представляет большое сопротивление. [ 6 ]

Индуктивный фильтр (рис. 8.8, б) включается последовательно нагрузке. Для переменной составляющей выпрямленного тока дроссель Z - ф представляет большое сопротивление. [ 7 ]

Индуктивный фильтр прост по своей схеме и обеспечивает малые потери мощности и малое изменение выходного напряжения при изменении сопротивления нагрузки. Однако с резким уменьшением тока нагрузки на зажимах дросселя возникают кратковременные броски напряжения, которые могут достигать значительной величины. [ 8 ]

Индуктивный фильтр (рис. 5.11 6) включается последовательно с нагрузкой и представляет собой большое сопротивление для переменной составляющей тока. [ 9 ]

Индуктивный фильтр имеет простую схему и обеспечивает малые потери мощности и малое изменение выходного напряжения при изменении сопротивления нагрузки. Однако при быстром уменьшении тока нагрузки на зажимах дросселя возникают кратковременные броски напряжения, которые могут достигать существенного значения. [ 10 ]

Индуктивный фильтр установлен на крыше моторного вагона и включен в общую силовую цепь электропоезда постоянного тока или в цепь первичной обмотки силового трансформатора электропоезда переменного тока. Гасит примененную составляющую тока радиопомех. Эти фильтры позволяют снизить радиопомехи примерно в десять раз

Индуктивный фильтр.

Катушка индуктивности (дроссель) включается последовательно с нагрузкой (рис.25).

Рис. 25

Работа фильтра основана на том, что в дросселе вследствие изменения тока возникает ЭДС самоиндукции, направленная в сторону, противоположную току при его увеличении, и в сторону, совпадающую с током при его уменьшении. Таким образом, ток выравнивается, т.е. происходит сглаживание пульсаций. Индуктивность выбирают исходя из условия , где - период переменной составляющей выпрямленного напряжения.

Индуктивный фильтр работает более эффективно при больших нагрузках, т.е. малых значениях . Коэффициент пульсаций в таком фильтре с уменьшением Rн уменьшается, отсюда и вытекает целесообразность его использования при больших токах нагрузки.

Недостатком индуктивного фильтра являются скачки обратного напряжения на диодах из-за возникающих ЭДС самоиндукции.

Схема Ларионова А.Н.

ВОПРОС.Конвертер.

Конвертер - предназначен для преобразования постоянного напряжения.Он состоит из инвертера и силового трансформатора.

Инвертер -преобразует постоянное выходное напряжение в переменное(прямоугольной формы)

Силовой трансформатор - работает на повышенной частоте 60 Гц и обеспечивает галиваническую развязку сети с нагрузкой.

Вид конвертера:

Какое устр. Назыв выпрям.?каковы его функции?

Выпрямители — это устройства, преобразующие переменный ток в ток одного направления. Раньше это преобразование осуществлялось с помощью электрических машин — мотор-генераторов, но они требуют постоянного обслуживания, занимают много места и имеют низкий к. п. д. Поэтому в настоящее время для преобразования переменного тока в ток одного направления применяют более экономичные и удобные в эксплуатации ионные, электровакуумные и полупроводниковые приборы. Эти приборы имеют нелинейные вольт-амперные характеристики и обладают вентильным свойством. В проводящем направлении их сопротивление очень мало, а в непроводящем — очень велико. Поэтому при подведении положительной полуволны переменного напряжения вентиль открыт и он пропускает ток; при подведении отрицательной полуволны этого напряжения вентиль закрыт и ток не проходит.

Выпрямитель состоит из трех основных элементов: трансформатора, вентиля и сглаживающего фильтра. Иногда в схему входит также стабилизатор напряжения или тока. Трансформатор позволяет изменять питающее напряжение с целью получения заданной величины выпрямленного напряжения. В качестве вентилей могут использоваться полупроводниковые и вакуумные диоды, газотроны и тиратроны.

Двухполупериодный выпрямитель представляет собой соединение двух однополупериодных выпрямителей, питающих общую нагрузку R.Вторичная обмотка имеет отвод от середин, причем каждая половина обмотки рассчитана на номинальное напряжение нагрузки. На рисунке показана схема с двумя вентилями, в которой вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от средней точки. Когда напряжение в верхнем конце обмотки трансформатора положительно относительно средней точки, ток I1 идет через вентиль В1 в направлении, указанном стрелкой.

Мостовая схема выпрямления переменного тока на полупроводниковых вентилях работает следующим образом. Первичная обмотка трансформатора Тр подключается к сети переменного тока. Четыре полупроводниковых вентиля соединены в мост. К вершинам четырехугольника А и Б подключена вторичная обмотка трансформатора, а к вершинам Б и Г — нагрузка. Предположим, что направление переменной ЭДС вторичной обмотки трансформатора таково, что в первом полупериоде точка А имеет положительный потенциал, а точка В — отрицательный. При этом по цепи, состоящей из диода В1, сопротивления нагрузки rн,, диода В4 и вторичной обмотки трансформатора, потечет ток, так как диоды В1 и В4 оказываются включенными в проводящем направлении.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

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

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