Тема: Идеальный сглаживающий фильтр

Ф1Т управляемое выпрямительное устройство

1. Активный режим ( не рабочий режим )

·

α

______________

·

^где К _сп^* < К _сп

· R(α) = cos α

Выбор величины индуктивности реактора L_Р:

3. Активно- индуктивный режим с нулевым диодом

1 + cos α

π

·

π

U_0α = ∫ U_2m sin ω t dω t = U₀

α

______________

·

К сп

mп2 - 1

K_{п 1} = √ 1 + m_п² tg² α

1 + cos α

·

R(α) =

 

Осциллограммы:

При активном характере нагрузки напряжение в нагрузке повторяет выпрямленное напряжении. Форма напряжения в нагрузке это однополярные импульсы. Активная нагрузка это не рабочий режим управляемого выпрямительного устройства, так как не реализуется его цель функционирования: преобразование переменного напряжения в изменяемое по величине постоянное (средневыпрямленное) напряжение.

При активно-индуктивном характере нагрузки начинает работать индуктивный сглаживающий фильтр, который за счёт инерционности ликвидирует провалы между импульсами до нуля и в нагрузке появляется постоянное напряжение. При этом уровень пульсаций, естественно, снижается. Но так как значение средневыпрямленного напряжения меньше, чем при активном характере нагрузки, то коэффициент пульсаций больше ожидаемого.   При включении нулевого диода тиристор выключается в конце полуволны и значение средневыпрямленного напряжения станет выше, поэтому уровень пульсаций также уменьшится

	Внешняя характеристика · При включении сглаживающего реактора имеет место суммарное падение напряжения за счёт падения напряжения из-за пропуска части полуволны другой полярности и падения напряжения на сопротивлении реактора СФ · При включении нулевого (обратного) диода тиристор выключается по окончании полуволны и остаётся только падение напряжения на сглаживающем реакторе. Поэтому характеристика проходит выше, чем в активно-индуктивном режиме
	Регулировочная характеристика · При включении сглаживающего реактора диапазон управления тиристором уменьшается вдвое: 0 - π /2, т.к. хотя угол регулирования можно установить в рамках полуволны, но при однополярном питании (когда один полюс замыкается на корпус), начиная с π /2, напряжение в нагрузке будет равно нулю · При включении нулевого (обратного) диода тиристор выключается по окончании полуволны устанавливать угол регулирования можно в рамках полуволны 0 - π

Коэффициент пульсаций · При угле регулирования «0» УВУпредставляетсобой неуправляемый2Ф1Т выпрямитель. Характеристика идет по растущей траектории до большого значения угла (переменная составляющая уменьшается медленнее постоянной составляющей). Затем переменная составляющая начинает уменьшаться быстрее постоянной и коэффициент пульсаций уменьшается · При включении сглаживающего реактора начинает работать индуктивный СФ. Но, поскольку тиристор пропускает часть полуволны другой полярности и постоянная составляющая меньше, коэффициент пульсаций выше расчетного значения · При включении нулевого (обратного) диода тиристор выключается по окончании полуволны и характеристика опускается до заданного значения

Сглаживающие фильтры (СФ)

	Сглаживающий фильтр (СФ) предназначен для преобразования однополярных пульсаций (выпрямленное напряжение) в постоянное напряжение (с уровнем пульсаций, удовлетворяющих требованию потребителя)

 

Действие сглаживающих фильтров основывается на использовании принципа инерционности: любая реакция системы отстаёт по скорости от воздействия на неё.

За счёт инерционности ликвидируются провалы импульсов до нуля, вследствие чего в нагрузке реализуется постоянное напряжение (средне-выпрямленное), которое в спектре полуволны выпрямленного напряжения представлено постоянной составляющей – гармоникой нулевой частоты).

	Выпрямленное напряжение содержит (в спектре выпрямленных полуволн) две составляющие: · Постоянная составляющая (средне-выпрямленное напряжение) Uв. с0р; · Гармоники, начиная с первой и выше (пульсации Uпульс)

Тема: Идеальный сглаживающий фильтр

Допущения: Элементы, из которых состоит СФ, идеальны. Т.е. проводимость изолятора конденсатора g_C [ 0 и сопротивление обмотки реактора r_L [ 0.

Реактор (дроссель) – индуктивная катушка, конструктивно состоящая из магнитопровода и размещённой на нём обмотки, предназначенная для использования в силовой цепи переменного электрического тока.

		U0 Н = U0 ВХ
		Uпульс. Н = 0

Идеальный СФ должен быть абсолютно прозрачен для постоянной составляющей (R_ВХ [ 0) и абсолютно непрозрачен для пульсаций (r_ВХ [ ∞), т.е. пульсации полностью осаждаются на СФ (конкретно, на том элементе, который предназначается для этой цели: конденсатор, реактор, переход транзистора и т.д.).

Представим К _сп в виде:

U_{m1 вх} U_{0 н}

К _сп = ——— ——— = К _Ф. К ₀,

U_{m1 н} U_{0 вх}

составляющей (вход-выход);