1-217_Основы преобразовательной техники

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОННИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине: “Основы преобразовательной техники ”

автор: Б.И. Коновалов

задание: Подготовка численных исходных данных для выполнения лабораторной работы «Исследование однофазных маломощных выпрямителей и сглаживающих фильтров».

Вариант: №217

Выполнил:

Студент ТМЦДО

2009.

При решении контрольной работы использовалась литература:

Семенов В.Д., Мишуров В.С. Основы преобразовательной техники: Учебное методическое пособие.  Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2002.  132 с.

Коновалов Б.И. Основы преобразовательной техники: Учебное пособие.  Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2007.  157 с.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Подготовка численных исходных данных для выполнения лабораторной работы "Исследование однофазных маломощных выпрямителей и сглаживающих фильтров" с использованием пакета "Electonics Workbench" по курсу "Устройства преобразовательной техники (УПТ)".

Номер варианта 217.

,

Вариант №35

1. Исходные данные

№ Варианта (номер строки)	, В	, А	, В	, Гц
17	30	20	220	50

№ варианта (номер столбца)	Схема выпрямителя	Тип фильтра	Коэффициент пульсаций на нагрузке ,%
2	однофазная мостовая	L	5

2. Формализуем задачу.

Дано:

Схема выпрямителя – однофазная мостовая.

Фильтр – индуктивный.

В;

А;

В;

Гц.

Рассчитать исходные данные для лабораторной работы.

Для того чтобы определить какие исходные данные необходимы, рисуем схему выпрямителя с фильтром (рис. 1.).

Рис. 1.

Лист

2

Здесь Ом – измерительные шунты.

Для проведения лабораторной работы необходимо знать следующие параметры:

- активное сопротивление первичной и вторичной обмоток;

- индуктивность первичной и вторичной обмоток;

- коэффициент трансформации;

- коэффициент связи;

- индуктивность рассеяния первичной и вторичной обмоток;

- индуктивность выходного фильтра.

3. Для нахождения активных сопротивлений и индуктивностей рассеяния трансформатора воспользуемся методикой, приведенной в задаче 3.1.4. Для этого определяем активное сопротивление трансформатора , приведенное ко вторичной обмотке трансформатора:

где В, А, Гц – по исходным данным;

4. Для нахождения максимальной расчетной индукции трансформатора воспользуемся таблицей 3.11-4, но для этого необходимо определить габаритную мощность трансформатора. Ориентировочно ее можно определить из таблицы расчетных соотношений для выпрямительных схем, приложение 4.2.2, как габаритную мощность типового трансформатора, работающего на мостовой выпрямитель с индуктивной нагрузкой.

Из таблицы приложения 4.2.2 находим

ВА.

Тогда из таблицы 3.11-4 определяем Тл.

Определяемся с конструкцией трансформатора. Пусть это будет трансформатор чашечной конструкции, значение коэффициентов и берем из таблицы 3.11-5

Ом

Индуктивность рассеяния трансформатора, приведенную ко вторичной обмотке трансформатора, рассчитываем аналогично:

Гн.

Лист

3

5. Максимальный ток через диод.

А.

5. Действующий ток вторичной обмотки трансформатора.

А.

7. Действующее значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора.

В.

8. Действующее значение мощности трансформатора.

ВА.

9. Мощность вторичной обмотки трансформатора

ВА.

10. Мощность первичной обмотки трансформатора.

ВА.

11. Мощность трансформатора.

ВА.

12.Коэффициент трансформации.

13. Габаритная мощность трансформатора.

ВА

Что близко для рассчитанной нами ранее по значению для типового трансформатора, работающего на индуктивность. Расхождение не превышает 1%

14. Номинальный ток первичной обмотки.

А

15. Ток намагничивания, приведенный к первичной обмотке

А,

т.к. меньшее значение коэффициента соответствует большей мощности.

16. Индуктивность намагничивания, примерно равная индуктивности первичной обмотки (т.к. индуктивность рассеяния мала), найдем

Гн.

17. Из соотношения

найдём

Гн.

18. Коэффициент магнитной связи обмоток

Лист

4

19. Взаимная индуктивность

Гн.

20. Индуктивность рассеяния первичной обмотки, приведенная к первичной обмотке, 

Гн.

21. Индуктивность рассеяния вторичной обмотки, приведенная ко вторичной обмотке, 

Гн.

Если ее привести к первичной обмотке, то получаем

Гн.

Видно, что .

21. Среднее значение тока через вентиль.

А

22. Действующее значение тока через вентиль.

А

23. Максимальное значение тока через вентиль.

А

24. Обратное максимальное напряжение, прикладываемое к диоду, определим как

В

25. Коэффициент пульсаций на входе фильтра.

% из таблицы 4.2.2.

26. Коэффициент сглаживания, который должен обеспечить фильтр.

.

27. Ток подмагничивания дросселя равен выпрямленному току

А.

Ом.

28. Чтобы обеспечить режим непрерывного тока в дросселе, величину индуктивности нужно выбрать больше некоторой критической величины:

Гн,

выбираем Гн > .

29. Индуктивное сопротивление дросселя на частоте первой гармоники.

Ом.

Лист

5

30. Критическое значение сопротивления нагрузки, при котором ток дросселя станет прерывистым, можно найти из соотношения

Ом.

Если сопротивление нагрузки возрастет от Ом до Ом, то ток станет прерывистым. Чтобы отодвинуть эту границу в сторону бóльших сопротивлений, нужно увеличить индуктивность дросселя.

31. Амплитуда переменной составляющей тока дросселя.

Учитывая, что , находим

В.

Отсюда

А.

32. Действующее значение тока дросселя

А.

33. Габаритную мощность дросселя найдем как произведение действующего значения тока дросселя на действующее значение напряжения первой гармоники напряжения. Амплитуда переменной составляющей напряжения

В.

Габаритная мощность дросселя

ВА.

Лист

6