Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Схема (рис. 77) состоит из трансформатора Т, имеющего одну первичную и две последовательно соединенные вторичные обмотки с выводом общей (нулевой) точки у этих обмоток. Коэффициент трансформации nопределяется отношением U1/U2,где U2 - напряжение каждой из вторичных обмоток (фазные напряжения), сдвинутые относительно друг друга на 180°.
Свободные концы вторичных обмоток а и Ь присоединяются к анодам вентилей V1 и V2, катоды которых соединяются вместе. Нагрузка Rdвключается между катодами вентилей, которые являются положительным полюсом выпрямителя, и нулевым выводом 0 трансформатора, который служит отрицательным полюсом.
Рисунок 77 - Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой:
схема и диаграммы напряжений и токов на элементах схемы
Вентили в этой схеме, как и вторичные обмотки трансформатора, работают поочередно, пропуская в нагрузку ток при положительных значениях анодных напряжений u2a и u2b.
Действительно, при изменении напряжения в точках а и b, в тот полупериод, когда напряжение в обмотке 0а положительно, ток проводит вентиль V1, анод которого положителен по отношению к катоду, связанному через резистор Rdс точкой 0 вторичных обмоток. Анод вентиля V2, так же как вывод b обмотки 0b, в этот полупериод (t0-t1) отрицателен по отношению к нулевому выводу 0 и, следовательно, тока не пропускает.
В следующий полупериод (интервал времени t1-t2 на рис. 77), когда напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора изменяют свою полярность на обратную, ток будет пропускать вентиль V2. Врезультате к нагрузке Rdбудет теперь приложено напряжение u2b, а ток id будет равен току iв2 вентиля V2. Вентиль V1 выключится, так как к нему будет приложено обратное напряжение. Спустя полупериод, начиная с момента времени t2, процесс повторяется: ток будет проводить вентиль V1, а вентиль V2 выключится и т.д.
Ток idв нагрузке все время течет в одном направлении - от катодов вентилей к нулевой точке 0 вторичных обмоток трансформатора, и на резисторе Rd появляется выпрямленное пульсирующее напряжение udсодержащее постоянную и переменную составляющие.
Для однофазной нулевой схемы справедливы следующие соотношения между напряжениями, токами и мощностями в отдельных элементах выпрямителя.
Среднее значение выпрямленного напряжения
Ud= 0,9U2,
где U2 - действующее значение напряжения на вторичной полуобмотке,
U2= 1,11 Ud
Среднее значение выпрямленного тока в нагрузке
Id= Ud/Rd
Среднее значение тока через каждый вентиль в 2 раза меньше тока Id, проходящего через нагрузку, т.е.
Iв.ср= 0,5Id
Действующее значение тока вентиля Iв равно действующему значению тока вторичной обмотки трансформатора I2 и определяется формулой
I2= 1,57 Iв.ср
Вентиль, не работающий в отрицательную часть периода, оказывается под воздействием обратного напряжения, равного двойному фазному напряжению 2U2. Максимальное значение обратного напряжения
Uобр.max= 2√2U2= 3,14Ud
Действующее значение тока первичной обмотки с учетом коэффициента трансформации n,выраженное через ток Id,
I1= √2 I2/n = 1.11 Id/n
Расчетные мощности обмоток трансформатора определяют по произведениям действующих значений токов и напряжений: S1 = U1I1 = 1,23 Pdи S2 = 2U2I2= 1,74Pd, а типовую мощность — как полусумму мощностей S1 и S2, т.е.
ST= (S1+ S2)/2 = 1,48Pd
Оценка качества выпрямленного напряжения производится посредством коэффициента пульсации, который представляет собой отношение амплитуды первой (основной) гармонической Ud1m, как наибольшей из всех остальных к среднему значению напряжения Udи определяется по формуле
q = Ud1m/ Ud= 2/(m2-1)
где m - число фаз выпрямления, т.е. число полуволн выпрямленного напряжения, приходящихся на один период переменного тока, питающего выпрямитель.
Для рассматриваемой схемы частота первой гармоники пульсации fn1 = 2fcпри частоте питающей сети fc = 50 Гц составляет 100 Гц. Подставляя в последнею формулу m = 2, определяем коэффициент пульсации: q = 0,67.
Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 560 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!