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

Основы электротехники (теория электрических цепей)

Коэффициент мощности схемы

Более высокие показатели мостовой схемы по сравнению с нулевой обусловили ее широкое применение как для мощных, так и для маломощных выпрямителей трехфазного тока.

Фильтрация выпрямленного напряжения

Напряжение, получаемое от выпрямителей, является не постоянным, а пульсирующим. Оно состоит из постоянной и переменной составляющих. Чем больше переменная составляющая по отношению к постоянной, тем больше пульсация и хуже качество выпрямленного напряжения. Заданы параметры трехфазного трансформатора. Потери холостого хода

Переменная составляющая формируется гармониками. Частоты гармоник определяются равенством

, (7.45)

 где

  k – номер гармоники, k = 1, 2, 3, …;

  m – количество пульсов выпрямляемого напряжения;

 f – частота напряжения сети.

Как уже отмечалось выше, качество выпрямленного напряжения оценивается коэффициентом пульсации p (см. выражение (7.8)), который зависит от среднего значения выпрямленного напряжения и амплитуды основной гармоники в нагрузке.

Порядок гармонических составляющих n = km, содержащихся в кривой выпрямленного напряжения, зависит лишь от числа пульсов и не зависит от конкретной схемы выпрямителя. Гармоники минимальных номеров имеют наибольшую амплитуду.

Термоэлектрические явления и их применение Согласно второму закону Вольта, в замкнутой цепи, состоящей из нескольких металлов, находящихся при одинаковой температуре, э.д.с. не возникает, т. е. не происходит возбуждения электрического тока. Однако если температура контактов не одинакова, то в цепи возникает электрический ток, называемый термоэлектрическим. Явление возбуждения термоэлектрического тока (явление Зеебека), а также тесно связанные с ним явления Пельте и Томсона называются термоэлектрическими явлениями.

Действующее значение напряжения гармонической составляющей порядка n зависит от среднего значения выпрямленного напряжения Ud идеального нерегулируемого выпрямителя:

 . (7.46)

В реальных схемах переход тока с одного диода на другой происходит в течение некоторого конечного промежутка времени, измеряемого долями периода переменного напряжения и называемого углом коммутации. Наличие углов коммутации существенно увеличивает амплитуду гармоник. В результате растут пульсации выпрямленного напряжения.

Переменная составляющая выпрямленного напряжения, состоящая из гармоник низкой и высокой частоты, создает в нагрузке переменный ток, который оказывает мешающее воздействие на другие электронные устройства.

Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения между выходными зажимами выпрямителя и нагрузкой включают сглаживающий фильтр, который значительно ослабляет пульсацию выпрямленного напряжения за счет подавления гармоник.

Основными элементами сглаживающих фильтров являются катушки индуктивности (дроссели) и конденсаторы, а при небольших мощностях и транзисторы.

Работа пассивных фильтров (без транзисторов и других усилителей) основана на зависимости от частоты величины сопротивления реактивных элементов (катушки индуктивности и конденсатора). Реактивные сопротивления катушки индуктивности XL и конденсатора X С:

 XL = 2πfL ; X С = 1/2πfC , (7.47)

где f – частота тока, протекающего через реактивный элемент;

 L – индуктивность дросселя;

 С – eмкость конденсатора.

Компонентное уравнение этой ветви (таблица 1, пункт 1):

. (41)

Ветвь 3: Дано:

 .

В этой ветви источник тока отсутствует. В эту ветвь последовательно включены идеальный источник ЭДС  и сопротивление  между узлами (2) и (3) «в режиме генератора», следовательно:

 


  .

Компонентные уравнения для этой ветви (R - ветви), таблица 1, пункт 3, имеет вид:

 (42)

. (43)

Ветвь 4: Дано:

 .

В этой ветви имеется только идеальный источник тока , ток которого совпадает с направлением тока I4 и включен между узлами (3) и (1):

 


  .

Компонентные уравнения этой ветви, см. Таблицу 1, пункт 5 (g - ветвь):

. (44)

. (45)

Ветвь 5: Дано:

 .

В этой ветви источник ЭДС отсутствует. В пятой ветви включен линеаризованный источник тока между узлами (2) и (4): см. таблицу 1, пункт 6 (g - ветвь). Ток I5 в ветви совпадает с током источника тока J5:

 


Компонентные уравнения будут следующими:

. (46)

. (47)


Основные понятия о выпрямителях