![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Работа
1. Интервал времени 0<t<T/2
Положительная полуволна входного напряжения U1 трансформируется на две обмотки и представляет собой источник, включенный как показано на Рис.4
Рис.4
VS1 смещен в прямом направлении, а VS2-в обратном направлении и не способен пропустить положительную полуволну.
Когда к управляющему электроду будет приложено напряжение Uупр, он откроется и пропустит положительную полуволну. Ток через нагрузку будет проходить как указано на схеме- от точки 3 к точке 0.
2. Интервал времени T/2<t<T
Отрицательная полуволна напряжения U1 трансформируется на вторичные полуобмотки и представляет собой источники, включенные как показано на Рис.5 Рис.5
VS1 смещен в обратном направлении и не способен проводить электрический ток. VS2 смещен в прямом направлении и при подаче Uупр он откроется и ток I’2 будет иметь путь от точки 0 к точке 3.
В нагрузку выделится положительная полуволна. Ток через нагрузку проходит в том же самом направлении, поэтому в названии схемы стоит однонаправленный, но направление нагрузки имеет две полуволны (двухпульсный).
Методика анализа.
1. Устанавливается связь между средним значением выпрямленного напряжения неуправляемого выпрямителя Ud 0 с действующим значением напряжения вторичной обмотки трансформатора из соответствующей временной диаграммы на рис. 2.3.2.
откуда
2. Вычисляется среднее значение анодного тока вентиля Iа
3. Вычисляется действующее значение анодного тока вентиля I ад
Коэффициент формы анодного тока вентиля
4. Вычисляется максимальное значение анодного тока вентиля
I a.max = Id. (2.3.6)
Коэффициент амплитуды анодного тока
К а = I a.max/ I a = 2. (2.3.7)
5. Вычисляется максимальная величина обратного напряжения на вентиле по отношению к Ud 0
6. Вычисляется установленная мощность вентилей с неполным управлением (тиристоры)
с полным управлением (транзисторы, запираемые тиристоры)
7. Вычисляется действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора
8. Вычисляется действующее значение тока в первичной обмотке трансформатора
определяется коэффициент преобразования выпрямителя по току
9. Вычисляется полная мощность вторичных обмоток трансформатора
где Pd0 - активная мощность на выходе неуправляемого выпрямителя.
10. Вычисляется полная мощность первичных обмоток трансформатора
11. Вычисляется типовая установленная мощность трансформатора (имеющего разные полные мощности обмоток), определяемая в этом случае как
12. Оцениваются требуемая величина сглаживающего реактора Ld в звене постоянного тока и его условная установленная мощность.
Здесь приходится отступить от принятого на этом уровне анализа допущения об идеальности сглаживания выпрямленного тока, (Ld = ∞) для возможности оценки затрат на реактор. С инженерной точностью можно считать выпрямленный ток практически постоянным при наличии гармоник в токе (пульсаций тока) на уровне нескольких процентов от среднего значения тока.
При задании коэффициента гармоник выпрямленного тока К гт для расчета необходимой индуктивности реактора используем метод АДУ2. Полагаем, что вся пульсация выпрямленного напряжения прикладывается к фильтру (реактору), тогда дифференциальное уравнение для высокочастотной составляющей тока получает вид
После его алгебраизации Id. вг =
где интегральный коэффициент гармоник напряжения в звене постоянного тока
Коэффициент гармоник выпрямленного тока с учетом (2.3.17)
Обратно, необходимая индуктивность реактора
Тогда максимальное значение энергии сглаживающего реактора равно
Для обеспечения возможности сопоставления затрат на сглаживающий реактор, работающий в цепи постоянного тока, с затратами на фильтровый реактор, работающий в цепи переменного тока (как и трансформатор), введем условную установленную мощность реактора. Под ней будем понимать реактивную мощность этого реактора, равную полной мощности (активной мощности в идеальном реакторе нет), которую бы он имел с данным током и индуктивностью в цепи переменного тока. Из электротехники известно, что реактивную мощность реактора можно выразить как произведение угловой частоты ω и максимального значения энергии реактора, что приводит с учетом (3.21) к такому результату:
Для выпрямителя с qm 2 = 2, K г = 0,24.
Конечно, условия работы магнитопровода сглаживающего реактора более легкие, чем у магнитопровода фильтрового реактора, так как переменная составляющая магнитного потока у них, обусловленная только пульсациями выпрямленного тока, составляет всего несколько процентов от постоянной составляющей потока. Именно поэтому определенная приведенным выше способом установленная мощность сглаживающего реактора названа условной и используется только при сравнении различных схем выпрямления по условным затратам на сглаживающие реакторы.
При задании коэффициента пульсаций выпрямленного тока К пт нетрудно показать, что условная установленная мощность реактора
т. е. определяется отношением коэффициентов пульсаций выпрямленного напряжения К п и выпрямленного тока К пт. Здесь Кп = 0,67.
13. Вычисляется входной коэффициент мощности выпрямителя
что дает для Кгт = 0,48.
14. Вычисляется коэффициент преобразования выпрямителя по напряжению (по гладким составляющим)
15. Вычисляется коэффициент преобразования выпрямителя по току (по гладким составляющим)
Иногда определяют коэффициент преобразования выпрямителя по току как
По вычисленным значениям I а (I а.max), U b.max по справочнику выбирается тип вентиля. По вычисленным значениям U2, I2, I1, Sт по справочнику выбирается готовый трансформатор, а при его отсутствии - по этим данным выдается задание на проектирование трансформатора. По значению индуктивности сглаживающего реактора и по току в нем подбирается готовый реактор или проектируется новый.
По результатам второго этапа анализа выпрямителя можно сделать следующие выводы.
• Выпрямитель характеризуется плохим использованием трансформатора, так как S*т > 1 на 34 %. Это обусловлено плохими формами токов в обмотках трансформатора, особенно во вторичных из-за однополупериодности выпрямления.
• Выпрямитель характеризуется плохим использованием вентилей по обратному напряжению, которое в тг раз больше требуемого выпрямленного.
• Выпрямитель характеризуется плохим качеством выпрямленного напряжения (пульсации сравнимы с постоянной составляющей выпрямленного напряжения).
• Низкий входной коэффициент мощности выпрямителя. Обычно выпрямители однофазного тока при U 1 = 220 В применяют
до мощностей Pd 0 ≈ 3…5 кВт и при выпрямленном напряжении примерно до 300 В для данной схемы при условии доступности вентилей с рабочим напряжением не выше 15 класса.
1.3 Однофазный двунаправленный двуполупериодный выпрямитель (мостовая схема выпрямителя(мост))
Рис.6
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 480 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!