2_laba_SEefrem4var
.docx-
Расчёт среднего значения выпрямленного напряжения и определение амплитуды 5-ти первых гармоник выходного напряжения и тока.
Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке связано с напряжением на вторичной обмотке трансформатора соотношением:
Максимальное значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора, U2max, В
Максимальное обратное напряжение на диодах
Согласно расчетным данным выбираем диод из справочной литературы (табл. 2).
Таблица 2
Марка диода |
Прямое падение напряжения на диоде Uпр, В |
Максимальное значение тока диода Imax.VD, А |
Среднее значение мощности, выделяемой на диодеРд, Вт |
Максимальное обратное напряжение диода Uобрmax, В
|
1N5404 |
0,9 |
3 |
3,15 |
600 |
Амплитуда n-й гармоники напряжения для схем, определяется по формуле . Тогда для первых 5 гармоник ; , , , .Соответственно .
;,,,;
-
Проводим моделирование неуправляемого однофазного мостового выпрямителя при работе его на активную нагрузку.
-
Схема измерения
График Ud(t)
-
График Id(t)
-
График Uv(t)
-
Проводим моделирование неуправляемого однофазного выпрямителя, включенного по схеме с нулевым проводом, при работе его на активную нагрузку.
-
Схема измерения
-
График Ud(t)
-
График Id(t)
-
График Uv(t)
Существенным недостатком схемы с нулевым проводом является то, что к запертому диоду приложено обратное напряжение, равное удвоенной амплитуде напряжения одного плеча вторичной обмотки трансформатора. Поэтому необходимо выбирать диоды с большим обратным напряжением.
-
Выполняем расчет Г-образного LC-фильтра при коэффициенте сглаживания Ксг =5.
Для эффективного сглаживания пульсаций таким фильтром необходимо выполнение следующих условий: XC=1/ωC ≪Rн, XL=ωL ≫XC. При их выполнении, для коэффициента сглаживания можно записать:Ксг=(2ω)2LC−1. Исходя из условий принимаем значение C = 3.3 ∙10-3Ф, тогда
-
Проводим моделирование схемы аналогичной п.2 совместно с рассчитаннымLC-фильтром.
-
Схема измерения
-
График Ud(t)
-
График UL(t)
-
График Ic(t)
-
Выполнить действия аналогичные п.5, при этом в качестве фильтра использовать сначала рассчитанную одну ёмкость С, а затем одну индуктивность L.
-
Емкость фильтра определяется по формуле
-
Индуктивность определяется по формуле
-
Емкостной фильтр – Ud(t)
ГрафикIc(t)
Индуктивный фильтр – Ud(t)
-
График UL(t)
Выполняем моделирование управляемого однофазного мостового выпрямителя при работе его на активную нагрузку при двух углах управления α1=60° и α1=130°.
-
Схема измерения
График Ud(t) - α1=60°
График Id(t)- α1=60°
График Uv(t)- α1=60°
График Ud(t) - α1=130°
График Id(t) - α1=130°
График Uv(t)- α1=130°
-
Выполняем действия аналогичные п.7 совместно с рассчитаннымLC-фильтром.
График Ud(t) - α1=60°
График UL(t) - α1=60°
График Ic(t) - α1=60°
График Ud(t) - α1=130°
График UL(t) - α1=130°
График Ic(t) - α1=130°