- •Оглавление
- •1. Основные определения
- •1.1. Основные пояснения и термины
- •1.2. Пассивные элементы схемы замещения
- •1.3. Активные элементы схемы замещения
- •1.4. Основные определения, относящиеся к схемам
- •1.5. Режимы работы электрических цепей
- •1.6. Основные законы электрических цепей
- •2. Эквивалентные преобразования схем
- •2.1. Последовательное соединение элементов электрических цепей
- •2.2. Параллельное соединение элементов электрических цепей
- •2.3.Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду
- •2.4.Преобразование звезды сопротивлений в эквивалентный треугольник
- •3. Анализ электрических цепей постоянного тока с одним источником энергии
- •3.1. Расчет электрических цепей постоянного тока с одним источником методом свертывания
- •3.2. Расчет электрических цепей постоянного тока с одним источником методом подобия или методом пропорциональных величин
- •4. Анализ сложных электрических цепей с несколькими источниками энергии
- •4.1. Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
- •4.2. Метод контурных токов
- •Порядок расчета
- •Рекомендации
- •4.3. Метод узловых потенциалов
- •4.4. Метод двух узлов
- •4.5. Метод эквивалентного генератора
- •5. Нелинейные электрические цепи постоянного тока
- •5.1. Основные определения
- •5.2. Графический метод расчета нелинейных цепей постоянного тока
- •6. Электрические цепи однофазного переменного тока
- •6.1. Основные определения
- •6.2. Изображения синусоидальных функций времени в векторной форме
- •6.3. Изображение синусоидальных функций времени в комплексной форме
- •6.4. Сопротивление в цепи синусоидального тока
- •6.5. Индуктивная катушка в цепи синусоидального тока
- •6.6. Емкость в цепи синусоидального тока
- •6.7. Последовательно соединенные реальная индуктивная катушка и конденсатор в цепи синусоидального тока
- •6.8. Параллельно соединенные индуктивность, емкость и активное сопротивление в цепи синусоидального тока
- •6.9. Резонансный режим в цепи, состоящей из параллельно включенных реальной индуктивной катушки и конденсатора
- •6.10. Мощность в цепи синусоидального тока
- •6.11. Баланс мощностей
- •6.12. Согласованный режим работы электрической цепи. Согласование нагрузки с источником
- •7. Трёхфазные цепи
- •7.1. Основные определения
- •7.2. Соединение в звезду. Схема, определения
- •7.3. Соединение в треугольник. Схема, определения
- •7.4. Расчет трехфазной цепи, соединенной звездой
- •7.5. Мощность в трехфазных цепях
- •8. Переходные процессы в линейных электрических цепях
- •8.1. Общая характеристика переходных процессов
- •8.2. Переходные процессы в цепях с одним реактивным элементом
- •9. Несинусоидальные периодические токи.
- •10. Электроника. Введение.
- •10.1. Полупроводниковые материалы.
- •10.2 Полупроводниковые диоды.
- •10.3. Биполярный транзистор
- •10.4. Полевые транзисторы.
- •10.5. Тиристоры.
- •11. Усилители электрических сигналов
- •11.1. Общие сведения, классификация и основные характеристики усилителя. Типовые функциональные каскады полупроводникового усилителя.
- •11.2. Анализ работы транзисторного усилителя. Понятие о классах усиления усилительных каскадов.
- •11.3. Температурная стабилизация режимов в транзисторных усилителях. Особенности работы усилителя на полевом транзисторе.
- •11.4. Избирательные усилители. Усилители мощности. Усилители постоянного тока.
- •11.5. Анализ дифференциального усилителя.
- •11.6. Операционный усилитель (оу). Схемы стабилизации и повышения входного сопротивления оу.
- •12. Источники вторичного электропитания
- •12.1. Классификация, состав и основные параметры.
- •12.2. Показатели выпрямителей однофазного тока.
- •12.3. Трехфазные выпрямители. Внешние характеристики выпрямителей.
- •12.4. Принцип работы выпрямителей на тиристорах.
- •12.5. Сглаживающие фильтры и оценка эффективности их работы.
- •12.6. Компенсационные стабилизаторы напряжения и преобразователи постоянного тока в переменный.
- •13. Основы цифровой электронной техники
- •13.1. Анализ логических устройств.
- •13.2. Логические операции и способы их аппаратурной реализации.
- •13.3. Сведения об интегральных логических микросхемах.
- •13.4. Схемотехнические и конструктивно-технологические особенности логических микросхем различных серий.
- •13.5. Принципы функционирования цифровых устройств комбинационной логики.
12.3. Трехфазные выпрямители. Внешние характеристики выпрямителей.
Применение трехфазных выпрямителей позволяет существенно уменьшить пульсацию выпрямленного тока (или напряжения) на нагрузке. Здесь также возможны одно- и двухполупериодная схемы выпрямления.
Анализ процессов при однополупериодном выпрямлении трехфазного тока. Электрическая схема цепи, обеспечивающей указанный принцип выпрямления, приведена на рис. 12.4, а. Как видно, из рисунка, источник трехфазного переменного тока должен иметь нейтральную точку N, поскольку нагрузочный резистор, подключается между этой точкой и узломN’, образованным катодами диодовVD1,VD2 иVD3.
Осциллограмма выпрямленного тока при чисто активной нагрузке (рис. 12.4, 6) свидетельствует о поочередной проводимости каждого из диодов выпрямительной схемы (рис. 12.4, а), обусловленной изменениями потенциалов на их анодах. Действительно, в любой момент времени под действием трехфазного напряжения потенциал на аноде только одного из диодов имеет наибольшее значение. Этот диод оказывается в открытом состоянии (показано на рис. 12.4, б штриховкой). Продолжительность проводящего режима для каждого из диодов составляет
а переключения диодов в эти состояния выполняются автоматически под действием источника трехфазного напряжения.
Поскольку в любом из проводящих интервалов осциллограмму тока можно рассматривать как косинусоидальную функцию, симметричную относительно средней линии (показана штрихпунктиром на рис. 12.4, б, получаем средний ток в нагрузке
а действующий ток в нагрузке
Максимальное обратное напряжение на каждом диоде равно амплитуде линейного напряжения (рис. 12.4, а), т.е.
Спектральный состав выпрямленного тока
(12.10)
Из выражения (12.10) видно, что выпрямленный ток содержит помимо постоянной составляющей лишь гармоники, кратные трем: третью, шестую и т. д., т. е. основной является третья гармоника. Тогда коэффициент пульсации тока (по третьей гармонике)
Рис. 12.4. Схема однополупериодного выпрямления трехфазного тока (а) и временная диаграмма выпрямленного тока (б)
Анализ процессов при двухполупериодном выпрямлении трехфазного тока.В схеме, реализующей данный принцип выпрямления (рис. 12.5, а), имеется возможность использовать обе полуволны питающего трехфазного напряжения для обеспечения тока в нагрузке. Поэтому выпрямленный ток (рис. 12.5, б) отличается более высоким качеством, а продолжительность проводящих интервалов для последовательно соединенных диодных пар (VD1, VD5; VD2, VD6; VD3, VD4 и др.) составляет
Тогда по аналогии с предыдущим случаем средний ток в нагрузке
действующий ток в нагрузке
максимальное обратное напряжение на диоде (рис. 12.5, а)
Спектральный состав выпрямленного тока
откуда коэффициент пульсации (по шестой гармонике)
Исключительно малый коэффициент пульсации подтверждает высокую эффективность двухполупериодных выпрямителей.
Рис. 12.5. Схеме двухполупериодного выпрямления трехфазного тока (а) и временная диаграмма выпрямленного тока (б)
Внешняя характеристика
— графически выраженная зависимость среднего значения выходного напряжения на нагрузке от среднего значения выходного тока (тока нагрузки) — является важнейшим показателем выпрямительного устройства, определяющим его эксплуатационные возможности.
На рис. 12.6 приведена внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя по постоянному току, для которой выходное напряжение
(12.11)
где Eнср — ЭДС на выходе выпрямителя (напряжение при токе нагрузки, равном нулю); ∆Uн ср=Iн ср(Rт+Rпр) - падение напряжения от тока нагрузки на резистивном сопротивлении трансформатора (Rт) и диоде (Rпр) соответственно.
Рис. 12.6. Внешняя характеристика выпрямителя