Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Сравнительная оценка схем выпрямления




Сравнение схем выпрямления и ориентировочный расчет выпрямителя можно сделать используя данные из таблицы 5.1

Таблица 5.1 – Соотношения для ориентировочного расчета выпрямителя

  Тип схемы Uобр I макс I 2 U 2 C 0 * P0 % U C0
Однополупериодная 3 U0 7 I 0 2 I 0 0,75U0 60 I 0/U0 600 I0 ¯¯¯¯¯¯ U0 *C0 1,2U0
Двухполупериодная 3 U0 3,5 I 0 I 0 0,75U0 30 I 0/U0 300 I0 ¯¯¯¯¯¯ U0 *C0 1,2U0
Мостовая 1,5 U0 3,5 I 0 1,41 I 0 0,75U0 30 I 0/U0 300 I0 ¯¯¯¯¯¯ U0 *C0 1.2U0
Удвоения напряжения 1,5 U0 7 I 0 2,8 I 0 0,38U0 125 I 0/U0 1250 I0 ¯¯¯¯¯¯ U0 *C0 0,6U0

* Значение емкости конденсатора рассчитано для P0 % = 10 %

Задавшись значением напряжения на выходе выпрямителя U0 и значением номинального тока в нагрузке(среднего значения выпрямленного тока) I 0, можно без труда определить напряжение вторичной обмотки трансформатора, ток во вторичной обмотке, максимально допустимый ток вентилей, обратное напряжение на вентилях, а также рабочее напряжение конденсатора фильтра. Задавшись необходимым коэффициентом пульсаций, можно рассчитать значение емкости на выходе выпрямителя.

Сравнение схем можно провести по главным показателям: габаритной мощности, числу диодов, обратному напряжению на диоде, коэффициенту пульсаций выпрямленного напряжения, другим показателям качества выпрямления (см. таблицы 5.1 и 5.2).

Однофазная однотактная однополупериодная схема наиболее проста, содержит один диод, однако она имеет максимальное значение габаритной мощности трансформатора, коэффициента пульсаций и обратного напряжения на диоде, и поэтому она применяется только в выпрямителях со сглаживающими фильтрами или в тех случаях, когда допустимы большие пульсации выпрямленного напряжения.

Двухфазная однотактная однополупериодная схема с выводом средней (нулевой) точки трансформатора имеет два диода. Имея ряд преимуществ перед однофазной однополупериодной схемой, данная схема по сравнению с однофазной мостовой схемой выпрямления обладает большими значениями обратного напряжения на диоде и вдвое большим числом витков вторичной обмотки трансформатора; кроме того, конструкция трансформатора усложнена выводом от середины этой обмотки. Несмотря на указанные недостатки, двухполупериодная схема широко применяется в маломощных выпрямителях РЭС.



Однофазная двухтактная двухполупериодная (мостовая) схема имеет ряд преимуществ перед двумя названными: меньшие значения габаритной мощности, обратное напряжение на диоде и напряжение вторичной обмотки; однако необходимость использования четырех диодов является ее недостатком.

 

Таблица 5.2 - Основные параметры схем выпрямления при работе

на активную нагрузку

 

  Параметр Схемы выпрямления и их параметры
Двухфазная со средней точкой Однофазная мостовая Трехфазная однотактная (Миткевича) Трехфазная мостовая (Ларионова)
Действующее значение напряжения вторичной обмотки U2     2,0× 1,11 Ud     1,11 Ud     0,85 Ud (фазное)     0,43 Ud (фазное)
Действующее значение тока вторичной обмотки I2   0,73 Id   1,11 Id   0,58 Id   0,82 Id
Действующее значение тока первичной обмотки I1   1,11× Id × n   1,11× Id × n   0,48× Id × n   0,82× Id × n
Типовая мощность трансформатора Ртип   1,48 Рd   1,23 Рd   1,35 Рd   1,05 Рd
Обратное напряжение вентиля Uобр.мах   3,14 Ud   1,57 Udх   2,09 Ud   1,05 Udx
Среднее значение прямого тока вентиля Iпр.ср.   0,5 Id   0,5 Id   0.33 Id   0,33 Id
Действующее значение прямого тока вентиля IVD   0,78 Id   0,78 Id   0,58 Id   0,58 Id
Амплитуда тока вентиля Iпр.ср.мах   1,57 Id   1,57 Id   1,21 Id   1,05 Id
Частота пульсаций выпрямленного напряжения   2fc   2fc   3fc   6fc
Коэффициент пульсаций КП% 5,7

 



 

На практике, правда, может оказаться, что в двухполупериодной схеме со средней точкой трансформатора необходимо применить тоже четыре диода (для уменьшения обратного напряжения на них), таким образом, указанный недостаток мостовой схемы является не столь ощутимым. Однофазная мостовая и двухполупериодная с выводом нулевой точки схемы выпрямления применяются в маломощных ИВЭ при сравнительно невысоких выходных напряжениях (до 600 В).

Трехфазная с выводом нулевой точки схема выпрямления (схема Миткевича) является наиболее простой из многофазных схем, но имеет наибольший коэффициент пульсаций, а также наибольшие значения обратного напряжения на вентиле и габаритной мощности трансформатора. Эта трехфазная схема выпрямления используется для получения напряжения не выше 1000 В и мощности в нагрузке несколько киловатт.

Трехфазная мостовая схема широко применяется в выпрямителях средней и большой мощности РЭСБН как при высоком, так и при сравнительно низком выходных напряжениях.

Выпрямители, выполненные по первым трем схемам, как правило, работают на нагрузку с емкостной реакцией, а выпрямители, выполненные по многофазным схемам, - на нагрузку с индуктивной реакцией. Применение однофазных схем выпрямления при наличии трехфазной сети ведет к неравномерности ее нагрузки по фазам. Поэтому однофазные схемы при трехфазном питании выполняются на мощность не более 1кВт. При большей мощности целесообразно применять многофазные схемы выпрямления.

 

Текст составил

доцент Н. Руденко

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2018 год. (0.005 сек.)Пожаловаться на материал