Главная Промышленная автоматика.

тельно с диодом включать дополнительное токоограничивающее сопротивлеине. Подобный способ не всегда практически применим, так как приводит к дополнительным потерям мощности, снижению КПД выпрямителя, увеличению колебаний выпрямленного напряжения при изменении сопротивления нагрузки.


Рис. 20. Вре.мениые диаграм.мы токов и напряжений в однополупериодной схеме выпрямления при работе на емкостную нагрузку

По мере заряда конденсатора фильтра напряжение на не.м и нагрузке возрастает по экспоненциальному закону (см. рис. 20), а зарядный ток конденсатора начинает уменьшаться. После прохождения напряжения На через максимум и последующего его уменьшения до UbUh диод закрывается.

Протекание тока через сопротивление нагрузки Ru на интервале времени от co/i до со/г обеспечивается за счет энергии разряжающегося конденсатора Сф. Напряжение на конденсаторе при этом уменьшается но экспоненциальному закону с постоянной времени разряда Траз = СфРи. Если Траз>7с, то конденсатор к началу следующего полупериода выпрямляемого напряжения не успеет полностью разрядиться и в следующий полупериод процесс заряда начнется уже не с нулевого, а с некоторого конечного значения напряжения Uco- Это соответствует тому моменту -времени at2, когда напряжение Ub вновь станет больше, чем напряжение на конденсаторе Uco, и откроется диод. Далее процессы заряда и разряда конденсатора фильтра будут повторяться. Интервал вре-



мени, в течение которого через диод протекает ток, равен 20, где е- угол отсечки тока.

С увеличением емкости конденсатора фильтра Сф возрастает постоянная составляющая выпрямленного напряжения и уменьшается амплитуда пульсаций.

В однофазных двухполупериодных схемах выпрямления процессы протекают аналогично. Отличие заключается лишь в том, что конденсатор заряжается и разряжается в течение каждого из полупериодов питающего напряжения. Это приводит к увеличению постоянной составляющей выпрямленного напряжения и уменьшению пульсаций. Частота пульсаций в двухполупериодных схемах выпрямления превышает частоту переменного тока сети в два раза, что облегчает фильтрацию выпрямленного напряжения, у.меньшает массу ц габариты элементов сглаживающего фильтра.

Расчетные соотношения для однофазных схем выпрямления, работающих на нагрузку с индуктивным и емкостным характером, приведены в табл. 2. Ряд параметров схем вьшрямления выражен через вспомогательные коэффициенты S, D, F, Н. Эти коэффициенты являются функциями расчетного параметра А, который сам зависит от угла отсечки 9 и может быть вычислен из вырал<:епня

я /нв

Здесь /„, С/н исходные данные; значение т определяется выбором схемы выпрямления {т=\ для однополупериодных схем, т=2 для двухполупериодных схем); /?в является эквивалентным сопротивлением контура тока, оно равно сумме сопротивлений диода и обмотки и задается в начале расчета ориентировочно, в процессе расчета значение Rb уточняется.

Зависимости коэффициентов В, D, F и Н от параметра А приведены на рис. 21. Указанные зависимости построены без учета иидуктивиостей рассеяния обмоток трансформатора, т. е. Ls=0.

Схемы выпрямления с умножением напряжения (см. рис. рис. \8,г,д) могут обеспечить и без входного трансформатора получение напряжения на нагрузке /?„ в 2-3 раза большего, чем напряжение на их входе. Эти схемы при сравнительно небольшой мощности позволяют уменьшить массу и габариты выпрямительного устройства. Чаще схемы выпрямления с умножением напряжения используются совместно с входным трансформатором для получения достаточно высокого напряжения при малых токах нагрузки. В этом случае упрощается высоковольтный трансформатор, снижаются требования к качеству изоляции его об.моток.

Простейшая однофазная схема вьшрямления с удвоением напряжения (см. рис. 18,г) выполнена в виде моста, в два плеча которого включены диоды Дь Д2, в два других - конденсаторы Си Сч фильтров. Когда мгновенное значение напряжения вторичной обмотки трансфор.матора оказывается больше, че.м напряже-



1 а б л и ц а 2. Расчетные соотношения для схем выпрямления с фильтрами

Состав выпрямительного устройства

Пульсации

Выпрямительный 7ДИ0Д

Трансформатор

Среднее

3 = со

Z 52

Е X •

oj (и о X к ига.

S я ja . S ffl q о

значение выпрямленного напряжении Uj

Коэффициент пульсаций So,,

Частота первой гармоники

Максимальное значение обратного напряже-ния и„5р

Среднее значение тока

ви-СР

Действующее значение тока

вп .Л

Амплитудное значение тока

Габаритная (типовая) мощность Pj,

Дейстругощее значение напряжения вторичной обмот-ки а„

Действующее значение тока вторичной обмотки 1д

Действующее значение тока первичной обмотки /j

2,82ВУп

0,5В [D +

Bi/B

Vd-i /„

0,67

3,14Ув

0,5/и

0,707/,,

/,34Р,

2xi,i\a„

0,707/,

2,82В

0,5/м

0,5/)/н

n,5f/„

0,85ВОРп

2хВ(;„

O.SD/e

0,707 £»/„ си,

/?„Сф

0,С7

1,57 С/и

0,5/в

0,707/п

1,11Рп

1,1Шв

1,41Вив

0,5/а

0,5О/е

0,5 н

0,707BZ)P„

Bt/„

СИ.,

0,707 D/ii ~ аи,

1,41Ван

0,7O7BDPn

O.SBl/e

l,41D/„





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [14] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0034