История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2017-06-25 | 334 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора.
Вентильные схемы с нулевым выводом характеризуются тем, что токи во вторичных обмотках имеют одно направление и поэтому содержат постоянную и переменную составляющие. В зависимости от наличия броневой или стержневой магнитной системы для полной компенсации намагничивающих сил трансформатора обмотки следует располагать по-разному.
В дальнейшем будем рассматривать однофазную двухполупериодную однотактную схему, представленную на рис.3,а, при этом подразумевается, что в схемах рис.3,а и рис.3,б электромагнитные процессы протекают одинаково, т.е. обе схемы магнитно уравновешены.
Рис.3. Двухполупериодная однотактная вентильная схема: а – с броневой магнитной системой; б – со стержневой магнитной системой
Вторичная обмотка трансформатора имеет секции и с напряжениями и , сдвинутыми по фазе на 1800.
Для напряжений секций и трансформатора имеем
,
где – действующее значение напряжения одной секции вторичной обмотки трансформатора.
Постоянная составляющая выпрямленного напряжения
(9) | |
Действующие значения напряжения через коэффициент схемы ; ; | (10) |
Постоянная составляющая выпрямленного тока
,
а постоянная составляющая тока через один вентиль
(11) |
Амплитуда тока вентиля
(12) |
Когда вентиль 1 закрыт, на его катод с помощью токопроводящего вентиля 2 подается напряжение .
Поэтому обратное напряжение на вентиле
,
,
а его амплитуда
(13) |
Мгновенное значение первичного тока
.
Так как ток меняется синусоидально, его действующее значение
(14) |
Мощность трансформатора
(15) |
Параметры трансформатора и вентилей несколько изменяются при работе выпрямителя на нагрузку , когда .
|
Действующее значение тока вторичной обмотки
.
Действующее значение напряжения вторичной обмотки
(16) |
тогда мощность трансформатора
(17) |
Амплитуда анодного тока вентиля .
Остальные параметры вентилей такие же, как и при .
Рис.4. Кривые токов и напряжений двухполупериодной однотактной вентильной схемы: – кривые токов и напряжений приведены на осях 2,3,4,5,6; - 7,8,9,10
Работа выпрямителя на активную нагрузку при углах управления
Пусть в момент времени , т.е. с задержкой на угол относительно перехода напряжения через нуль (точка естественного включения вентиля1), на управляющий электрод вентиля подается управляющий импульс (рис.5). Тогда вентиль включится и в нагрузке начнет протекать ток под воздействием напряжения . Начиная с этого же момента, к вентилю будет приложено обратное напряжение , равное разности напряжений
двух вторичных полуобмоток.
Рис.5. Диаграммы токов и напряжений однофазного выпрямителя при активной нагрузке и угле
Вентиль будет находиться в проводящем состоянии до тех пор, пока ток, протекающий через него, не спадет до нуля. Так как нагрузка активная и форма тока, проходящего через нагрузку, повторяет форму напряжения , то вентиль включится в момент
.
Поскольку через половину периода полярность напряжения на вторичной обмотке изменяется на противоположную, то при подаче управляющего импульса на вентиль в момент
он включится. Затем указанные процессы повторяются в каждом периоде.
Угол , называемый углом управления или регулирования, отсчитывают относительно моментов естественного включения вентилей (), соответствующих моментам включения неуправляемых вентилей в схеме.
Из рис.5 видно, что с увеличением угла среднее значение выходного напряжения будет уменьшаться.
Аналитически эта зависимость будет выражаться следующей формулой:
(18) |
Обозначив через найденное по выражению (9) среднее значение выпрямленного напряжения для неуправляемого выпрямителя
|
(),
получим средне выпрямленное напряжение для активной нагрузки:
(19) |
Кривая 1 на рис.6 находится по выражению (19).
Среднее значение выпрямленного тока
(20) |
В соответствии с (19) изменение угла от 0 до приводит к изменению среднего значения выходного напряжения от до нуля.
Зависимость среднего значения выходного напряжения от угла управления называется регулировочной характеристикой вентильного преобразователя.
Рис.6. Регулировочные характеристики однофазного двухполупериодного выпрямителя: 1 – при активной нагрузке; 2 – при активно-индуктивной нагрузке
Заштрихованная область на рис.6 соответствует семейству регулировочных характеристик при различных значениях отношения
.
Если накопленной в индуктивности энергии окажется достаточно, чтобы обеспечить протекание тока до очередной коммутации вентилей, то будет иметь место режим работы с непрерывным током . При
режим непрерывного тока будет существовать при любых углах в диапазоне от 0 до (кривая 2 на рис.6).
Рассмотрим зависимость внешней характеристики управляемого выпрямителя, регулировочной характеристик и диапазоном угла регулирования при различных значениях входного напряжения выпрямителя.
На рис. 7 приведены внешние характеристики Ud = f (Id) и регулировочные характеристики выпрямителя Ud = f (). Параллельные внешние характеристики соответствуют различным величинам входного напряжения при неизменных сопротивлениях питающей сети. Величина сопротивления питающей сети и сопротивления выпрямителя определяют угол наклона внешней характеристики.
Максимальный угол регулирования ( max) определяется для регулировочной характеристики при максимальном отклонении входного напряжения при заданном уровне выходного напряжения. При проектировании рекомендуется учитывать не только отклонение входного напряжения, но и потери на сопротивлении питающей сети и на внутреннем сопротивлении выпрямителя.
Рис. 7.
В качестве еще одного примера схемы выпрямления переменного тока рассмотрим двухтактный выпрямитель. Его еще называют однофазным диодным мостом. Его схема приведена на рисунке 8.
Рисунок 8. Принципиальная схема однофазного мостового выпрямителя
|
Временные диаграммы токов и напряжений этого устройства совпадают с временными диаграммами двухфазного однотактного выпрямителя со средним выводом трансформатора, приведенными на рисунке 3. В двухтактном выпрямителе присутствует только одна вторичная обмотка. Количество импульсов тока за период равно 2. Частота первой гармоники пульсаций в данном случае, как и для двухфазного однотактного выпрямителя вдвое выше частоты сети. Тем не менее, области применения этих блоков несколько отличаются. Для низковольтных выпрямителей лучше подходит схема, показанная на рисунке 3, так как в ней падение напряжения происходит только на одном диоде. В ряде случаев это настолько важно, что можно пренебречь возрастанием стоимости трансформатора. В преобразователях AC/DC с относительно высоким выходным напряжением лучше применять схему, приведенную на рисунке 8, так как на ее диодах действует одинарное обратное напряжение (в схеме двухфазного однотактного выпрямителя — удвоенное, так как напряжение на нагрузке и напряжение обмотки трансформатора складываются).
Лекция 3
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!