Тема 3. Регулирование напряжения в источниках вторичного электропитания

Управляемые выпрямители: назначение, особенности функциональной схемы, работа на индуктивную нагрузку. Однофазные и многофазные схемы выпрямления. Принципы управления вентилями.

Методические указания

Управление выпрямленным напряжением может осуществляться различными способами, как на выходе, так и на входе выпрямителя.

Наиболее экономичным является управляемое выпрямление, когда используются управляемые вентили − тиристоры.

Сначала следует ознакомиться со структурной схемой управляемого выпрямителя, с требованиями, предъявляемыми к управляющим импульсам и принципами построения схем управления. Затем изучают работу однофазной двухполупериодной схемы выпрямления на активную и активно-индуктивную нагрузки. Емкостные фильтры в управляемых выпрямителях не применяются, так как невозможно мгновенно изменять напряжение на конденсаторе. Кроме того, при емкостной нагрузке на тиристор действуют броски тока, обусловленные разрядом конденсатора.

Необходимо обратить внимание на тот факт, что введение управления ведет к значительному увеличению потребления реактивной мощности, причем при глубоком регулировании напряжения коэффициент мощности может снизиться до 0,5. Это является существенным недостатком управляемого выпрямителя. Управляемые выпрямители следует изучать по [I,2,3,5,6].

Литература: [I, 68-72; 5, С.121-129; 6, С.125-129].

Вопросы для самопроверки

1. Какими способами осуществляется регулирование на стороне переменного тока?

2. Какими способами осуществляется регулирование на стороне постоянного тока?

3. Приведите регулировочные характеристики управляемого выпрямителя с активной и активно-индуктивной нагрузкой.

4. В чем причина повышенного потребления реактивной мощности управляемым выпрямителем?

5. Какие меры применяются для повышения коэффициента мощности управляемого выпрямителя?

6. Какие требования предъявляются к управляющим импульсам, поступающим со схемы управления?

Тема 4. Сглаживающие фильтры

Требования, предъявляемые к сглаживающим фильтрам и их характеристики. Однозвенные сглаживающие фильтры, их характеристики, влияние частоты на массогабаритные показатели. Переходные процессы в ВУ с пассивными сглаживающими фильтрами. Многозвенные фильтры. Взаимосвязь характеристик фильтра с режимами работы нагрузки. Резонансные фильтры. Активные фильтры.

Методические указания

Сглаживающим фильтром называется устройство, служащее для уменьшения амплитуды переменной составляющей. Пассивные сглаживающие фильтры состоят из дросселей и конденсаторов, соединенных по различным схемам. Изучение этого раздела следует начать с определения основных параметров фильтра: коэффициента сглаживания и коэффициента пульсации, затем нужно рассмотреть схемы пассивных фильтров. Необходимо выяснить, почему емкостные фильтры эффективно сглаживают пульсации при больших сопротивлениях и малых токах нагрузки, а индуктивные фильтры − при малых сопротивлениях и больших токах нагрузки.

Активные (транзисторные) фильтры обеспечивают независимость коэффициента сглаживания от тока нагрузки и имеют меньшие габариты, чем пассивные. Транзистор в этих фильтрах выполняет ту же роль, что дроссель в пассивном фильтре, так как выходное сопротивление транзистора для переменной составляющей тока значительно больше, чем для постоянной составляющей.

Материал этого раздела можно изучать по любому учебнику, указанному в списке основной литературы.

Литература: [I, 108-112; 5, С.108-114 6, С.129-137].

Вопросы для самопроверки

1. Что называется коэффициентом фильтрации?

2. Каковы основные недостатки RС-фильтров по сравнению с С-фильтрами?

3. Исходя из каких условий производится раздельный выбор индуктивности и емкости LC-фильтра?

4. Почему не рекомендуется выбирать большое число звеньев в многозвенных фильтрах?

5. В чем преимущества и недостатки активных фильтров?