51. Широтно-импульсные регуляторы (шир) постоянного тока, классификация, основные схемы и их особенности.

Для исполнительных СЭУ, использу­емых в САУ или САР, целесообразным является применение способа с Т_П - const, так как T_П выбирается исходя из частотных свойств УО (нагрузки) при ограничении, на необходимом уровне, максимального значения пульсаций управляющего воздействия. В общем случае такой импульсный способ формирования сигнала получил название широтно-импульсный модуляции (ШИМ), а способ регулирования (ШИР).

3 вида ШИР:

Последовательный (понижающий)

Параллелный (повышающий)

Инвертирующий (повышающий)

52. Регулировочная характеристика последовательных шир, расчет основных элементов.

53. Регулировочная характеристика параллельных шир, расчет основных элементов.

58. Регулируемые выпрямители одно и трехфазного питания, основные схемы, их отличительные особенности, временные диаграммы работы выпрямителей однофазного питания на различные виды нагрузок, регулировочная характеристика.

Выпрямитель электрического тока — механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.

На рисунке 16.3 приведена схема и временные диаграммы трехфазного однополупериодного выпрямителя с выводом от нейтрали N вторичной обмотки трансформатора, соединенной в звезду. В любой момент времени ток проводит один из трех диодов, у которого на аноде наибольшее положительное напряжение. Частота основной гармоники пульсаций выпрямленного напряжения в три раза больше частоты напряжения сети, то есть fосн.гарм =3 f1. Коэффициент пульсаций Kп = 0,25 значительно ниже чем у однофазных выпрямителей. Все это позволяет значительно уменьшить емкость фильтра Cф.

Основным недостатком однофазных и трехфазных однополупериодных выпрямителей является подмагничивание сердечников трансформаторов постоянной составляющей тока вторичной обмотки.

На рисунке 16.4 приведена мостовая схема трехфазного двухполупериодного выпрямителя (схема Ларионова) и временные диаграммы напряжения и тока, поясняющие его работу. В любой момент времени ток проводят два из шести диодов, у которых на аноде наибольшее положительное напряжение, а на катоде наибольшее отрицательное. Частота основной гармоники пульсаций выпрямленного напряжения в шесть раз больше частоты напряжения сети, то есть fосн.гарм =6 f1. Коэффициент пульсаций самый низкий Kп = 0,057.

55 . Выпрямители одно и трехфазного питания, структура, классификация, основные эксплуатационные параметры и характеристики.

СТ — трансформатор силовой (предназначен для получения заданного напряжения на выходе выпрямителя, выполняет гальваническую изоляцию нагрузки от силовой сети, преобразует количество фаз питающей сети)

ВБ — вентильный блок (осуществляет процесс выпрямления , обеспечивает однонаправленное протекание тока в нагрузке)

ФУ — фильтрующее устройство (предназначен для ослабления пульсаций, то есть для уменьшения переменных составляющих, содержащихся в спектре выпрямленного напряжения. Сглаживающий фильтр наиболее часто состоит из индуктивных и емкостных элементов, соединяемых по определенной схеме)

СН - стабилизатор напряжения (уменьшение влияний внешних воздействий: изменение напряжения питающей сети, изменение нагрузки и др.)

Схема однополупериодного выпрямления

Двухполупериодная схема выпрямления с выводом нулевой точки

Однофазная мостовая схема выпрямления

Трехфазная схема выпрямления со средней точкой (сх. Миткевича)

Трехфазная мостовая сема выпрямления (сх. Ларионова)

Основными характеристиками выпрямителей являются:

• Номинальное напряжение постоянного тока – среднее значение выпрямленного напряжения, заданное техническими требованиями. Обычно указывается напряжение до фильтра U0 и напряжение после фильтра (или отдельных его звеньев – U. Определяется значением напряжения, необходимым для питаемых выпрямителем устройств.

• Номинальный выпрямленный ток I0 – среднее значение выпрямленного тока, т.е. его постоянная составляющая, заданная техническими требованиями. Определяется результирующим током всех цепей питаемых выпрямителем.

• Напряжение сети Uсети – напряжение сети переменного тока, питающей выпрямитель. Стандартное значение этого напряжения для бытовой сети –220 вольт с допускаемыми отклонениями не более 10 %.

• Пульсация – переменная составляющая напряжения или тока на выходе выпрямителя. Это качественный показатель выпрямителя.

• Частота пульсаций – частота наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя. Для самой простой-однополупериодной схемы выпрямителя частота пульсаций равна частоте питающей сети. Двухполупериодные, мостовые схемы и схемы удвоения напряжения дают пульсации, частота которых равна удвоенной частоте питающей сети. Многофазные схемы выпрямления имеют частоту пульсаций, зависящую от схемы выпрямителя и числа фаз.

• Коэффициент пульсаций – отношение амплитуды наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя к среднему значению напряжения или тока. Различают коэффициент пульсаций на входе фильтра (p0 % ) и коэффициент пульсаций на выходе фильтра (p %). Допускаемые значения коэффициента пульсаций на выходе фильтра определяются характером нагрузки.

  • Коэффициент фильтрации (коэффициент сглаживания) – отношение коэффициента пульсаций на входе фильтра к коэффициенту пульсаций на выходе фильтра k с = p0 / p. Для многозвенных фильтров коэффициент фильтрации равен произведению коэффициентов фильтрации отдельных звеньев

• Колебания (нестабильность) напряжения на выходе выпрямителя – изменение напряжения постоянного тока относительно номинального. При отсутствии стабилизаторов напряжения определяются отклонениями напряжения сети.