- •1. Первичные источнки электропитания
- •Обобщенная структурная схема системы эл. Снабжения
- •Источники бесперебойного питания (ибп).
- •Структурные схемы выпрямительных устройств.
- •Показатели эпу
- •1.5 Показатели вторичных источников
- •Магнитные материалы
- •Основная формула трансформаторной эдс
- •Управление индуктивностью
- •Потери в магнитопроводе
- •Классификация трансформаторов и их конструкции
- •Режим хх и кз трансформатора
- •Нагруженный режим работы трансформатора
- •Мощность трансформатора
- •Кпд трансформатора
- •Трёхфазные трансформаторы
- •Принципы выпрямления переменного тока
- •Вентиль и его характеристики
- •Схемы выпрямления
- •Расчётные соотношения в неуправляемых выпрямителях
- •Схемы пассивных сглаживающих фильтров и их характеристики
- •Индуктивный характер нагрузки выпрямителя
- •Емкостный характер нагрузки, схемы удвоения и умножения напряжения
- •Стабилизаторы. Классификация и параметры
- •Параметрические стабилизаторы тока и напряжения
- •Феррорезонансный и ферромагнитный параметрические стабилизаторы
- •Компенсационный стабилизатор (ксн). Основное уравнение стабилизатора
- •Принцип действия импульсных стабилизаторов. Их классификация
- •Функциональные схемы повышающего, понижающего и инвертирующего стабилизаторов.
- •Преобразователи напряжения. Классификация…
- •Однотактный преобразователь с прямым включением выпрямительного диода
- •Двухтактный преобразователь с самовозбуждением
- •Мостовой и полумостовой инверторы. Принцип действия, особенности работы
- •Корректор коэффициента мощности.
- •1.6 Примеры задач с решениями
- •2.6 Примеры задач с решениями
- •Примеры задач по выпрямителям с решениями
- •Определите среднее значение напряжения (постоянную составляющую) u0.
- •Пример 3.9.5
- •Из линейности внешней характеристики выпрямителя следует:
- •3.10 Примеры задач по сглаживающим фильтрам с решениями
- •Пример 3.10.4
- •Определите уровни токов и напряжений (расчёт по постоянному току рис. 3.62б и в момент коммутации). Изобразите ожидаемые диаграммы переходных процессов при периодической коммутации ключа к.
- •Пример 3.10.5 Исходные данные: Схемы пассивного (а) и активного (б) сглаживающих фильтров приведены на рисунке 3.64.
- •Примеры задач по стабилизаторам с решениями Пример 4.6.1
- •Падение напряжения на балластном резисторе:
- •Пример 4.6.7 Исходные данные: Для схемы мостового стабилизатора напряжения параметры используемых стабилитронов приведены на рисунке 4.34.
- •Определите коэффициент стабилизации по напряжению.
- •Пример 4.6.12
- •5.5 Примеры задач по преобразователям с решениями
-
Потери в магнитопроводе
Потери в магнитопроводе разделяют на статические и динамические.
Статические потери это потери на перемагничивание – магнитный поток, проходя по сердечнику разворачивает все домены то в одном, то в другом направлении, при это поле совершает работу, раздвигается кристаллическая решётка, выделяется тепло и сердечник разогревается. Эти потери пропорциональны площади петли (Sпетли), частоте (fсети) и весу (G) сердечника – Pг ≡ Sпетли * fсети *G. Это, так называемые, потери на гистерезис. Чем уже петля, тем меньше потери. При уменьшении толщины ленты возрастает Нс , увеличивается площадь петли и потери на гистерезис возрастают. При увеличении частоты поля уменьшается μа и также возрастают потери.
Динамические потери это потери на вихревые токи. Петля гистерезиса, снятая на постоянном токе (fc = 0) – статическая петля. С увеличением частоты fc начинает сказываться действие вихревых токов.
Потери на вихревые токи пропорциональны квадрату частоты, квадрату толщины и весу сердечника Pв ≡ f2 * Δ2 * G . Поэтому на высоких частотах используются очень тонкие материалы. Наименьшими потерями обладают ферриты – порошок ферромагнетика спекаемый при высокой температуре. Каждая крупинка изолирована окислом, поэтому вихревые токи очень малы. Общие потери в магнитопроводе (РМАГ) равны сумме статических и динамических потерь РМАГ = Рг + Рв. В справочниках на магнитные материалы потери Рг и Рв не разделяют, а приводят суммарные потери на 1 кг материала – Руд [Bт/кг ]. Итоговые потери находят простым умножением удельных потерь на вес сердечника РМАГ = Руд * G (2.1)
Для других частот такие зависимости будут иными. Если режим эксплуатации магнитопровода не соответствует режиму измерения потерь, то потери можно пересчитать на требуемый режим по эмпирической, но вполне пригодной формуле:
(2.2)
где α, β = 1,3…2 – эмпирические коэффициенты, которые с достаточной для практики точностью можно принять равными 2;
f0, B0 – режим измерения, для которого приводятся графики(или
табличные справочные данные);
fx, Bx – режим эксплуатации для которого требуется найти потери.
-
Классификация трансформаторов и их конструкции
Трансформатор - это статический электромагнитный аппарат, преобразующий параметры электрической энергии переменного тока (напряжение, ток, форму, число фаз и пр.). Трансформатор представляет собой магнитопровод с нанесенной на него одной или несколькими обмотками [1].
В зависимости от назначения трансформаторы делят на силовые, согласующие и импульсные. По схемному исполнению различают однообмоточные или автотрансформаторы и многообмоточные
Рисунок 2.15–Автотрансформатор (а) и многообмоточный трансформатор (б)
По конструктивному исполнению трансформаторы различают: броневые, стержневые, тороидальные, трёхфазные, кольцевые и кабельные. Все они отличаются условиями охлаждения и индуктивностью рассеяния. Расположение обмоток на магнитопроводах (сердечниках) чёрным цветом показано на рис.2.16.
Часть магнитопровода, на которую нанесена обмотка, называется стержень, а открытая часть – ярмо. Наименьшей индуктивностью рассеяния обладает тороидальный трансформатор (весь магнитопровод охвачен обмотками!), а наибольшей – кабельный. Наихудшими условиями охлаждения сердечника также обладает тороидальный трансформатор, поскольку потерям (теплу) из сердечника уходить некуда. Наиболее известны и распространены первые три конструкции. Их расположение в порядке возрастания индуктивности рассеяния: в, б, а. Расположение в порядке улучшения условий охлаждения сердечника такое же: в, б, а. Именно проблема отвода тепла привела к появлению трансформаторов с воздушными радиаторами, с водяным и с масляным охлаждением