Основы электротехники Расчёт цепей переменного тока Расчёт трёхфазных цепей Магнитные цепи Трансформаторы Асинхронная машина Выпрямители переменного тока

Основы электротехники (теория электрических цепей)

 Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя

,

где U2-действующее значение переменного напряжения на входе выпрямителя

Действующее значение напряжения на входе выпрямителя

Среднее значение тока через диод в два раза меньше среднего значения тока нагрузки Id

Действующее значение переменного тока на входе выпрямителя

 . (7.18) Электромагнитные устройства. Трансформаторы.

Максимальное обратное напряжение на диоде в непроводящую часть периода

 (7.19)

Напряжение на нагрузке состоит из полусинусоид вторичного напряжения трансформатора, следующих одна за другой. После разложения в ряд Фурье напряжение такой формы можно представить в виде

.

Амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения с частотой 2ω

,

следовательно, коэффициент пульсации выпрямленного напряжения

. (7.20) Эквивалентные схемы четырехполюсников. В соответствии с уравнениями (1) - (4) произвольную цепь можно привести к сравнительно простой, (состоящей из 2-х или 3-х сопротивлений) эквивалентной цепи, в которой внешние токи и напряжения совпадают с внешними токами и напряжениями реальной цепи.

Коэффициент трансформации трансформатора

. (7.21)

Мощность первичной и вторичной обмоток вентильного трансформатора

.

Расчетная мощность трансформатора

  . (7.22)

Достоинства рассмотренной схемы выпрямителя в том, что обратное напряжение на диодах здесь меньше, чем у схемы с нулевой точкой, лучше использование трансформатора по мощности, не требуется наличие трансформатора с двумя одинаковыми вторичными обмотками.

 В качестве недостатков однофазной мостовой схемы можно отметить: большее количество диодов и протекание тока в каждом полупериоде по двум диодам одновременно. Последнее свойство схемы снижает ее КПД из-за повышенного падения напряжения на полупроводниковых структурах вентилей. Это особенно заметно у низковольтных выпрямителей, работающих с большими токами.

Несмотря на отмеченные недостатки, мостовая схема широко применяется на практике в однофазных выпрямителях различной мощности.

Зависимость между током и напряжением на зажимах соответствующей моделирующей цепи определяется уравнением

. (31)

Из уравнения (31) следует, что при неизменном  с уменьшением внутренней проводимости источника Gвн внешняя характеристика линеаризованного источника тока приближается к внешней характеристике идеального источника тока. В пределе, при Gвн=0, линеаризованный источник тока вырождается в идеальный источник тока.

Сведем все возможные элементы электрической цепи и их компонентные уравнения в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п

Графическое изображение элемента электрической цепи

Компонентное уравнение

1

Резистор (сопротивление)

 


2

Идеальный источник ЭДС (Rвн=0)

 


3

Линеаризованный источник ЭДС

(реальный) «в режиме» генератора

4

Линеаризованный источник ЭДС

(реальный) «в режиме приемника»

 



Основные понятия о выпрямителях