Тема 2 Выпрямители

Назначение (роль и место в источниках электропитания). Структурная схема ВУ. Классификация, характеристики. Возможные режимы работы выпрямительных устройств в зависимости от вида нагрузки.

Работа однотактного и двухтактного неуправляемых выпрямителей на активную, активно-индуктивную, активно-емкостную нагрузки и на противо-ЭДС. Особенности функционирования ВУ при учете влияния внутренних активных и индуктивных сопротивлений.

Схемы выпрямления при питании от однофазной и трехфазной сетей переменного тока. Сравнительная оценка схем. Область применения.

Основы расчета характеристик выпрямительных устройств.

Методические указания

Выпрямитель является статическим преобразователем переменного напряжения в постоянное и звеном источника вторичного электропитания. Выпрямление переменного тока осуществляется с помощью вентилей. После ознакомления с классификацией выпрямителей и основными требованиями, предъявляемыми к ним, изучают простейшую однополупериодную схему выпрямления, затем двухполупериодную схему с нулевым выводом и мостовую, их работу на активную нагрузку. Следует построить временные диаграммы напряжений и токов, а также получить расчетные данные для выбора вентилей и трансформатора. Далее изучают трехфазные схемы выпрямления.

В реальных условиях выпрямители редко работают на активную нагрузку, а вентили не являются идеальными. Наличие индуктивных и емкостных элементов в фильтре выпрямителя оказывает существенное влияние на процесс выпрямления. Необходимо выяснить, как изменяются расчетные соотношения, если выпрямитель работает на нагрузку с индуктивной и емкостной реакцией.

Для питания высоковольтных цепей используют схемы удвоения и умножения напряжения.

Материал этого раздела изложен достаточно полно во всех учебниках. Примеры расчета выпрямителей приведены в [5,7,8].

Литература: [I, 50-68; 5, С.65-120; 6, С.87-125].

Вопросы для самопроверки

1. По каким признакам классифицируются различные выпрямительные схемы?

2. По каким параметрам производится сравнительная оценка схем выпрямления?

3. Чему равна постоянная составляющая в известных вам схемах выпрямления?

4. Что называется коэффициентом пульсации? В какой из рассмотренных схем величина коэффициента пульсации наименьшая?

5. Покажите токопрохождение в двухполупериодных однофазных схемах и трехфазных при их работе.

6. Что называется углом отсечки тока диода? При каких видах нагрузки наблюдается режим отсечки?

7. Как изменятся пульсации на выходе выпрямителя, работающего на нагрузку с емкостной реакцией, при увеличении емкости?

8. Сравните длительность протекания тока через вентиль и амплитудное значение этого тока в однополупериодной схеме выпрямления , работающей на активную, активно-емкостную и активно-индуктивную нагрузку. В каком случае длительность протекания наибольшая?

9.В каком случае амплитуда тока наибольшая? Как изменятся основные параметры в однофазной мостовой схеме выпрямления, если вместо активной нагрузки подключить активно-емкостную?

10. Изобразите внешние характеристики выпрямителей с нагрузкой различного характера.