Контрольная работа на тему Расчет выпрямителя (Вариант 7)

Содержание:

ЗАДАНИЕ.. 5

1 ЗАДАЧА
1. 7

2
ЗАДАЧА 2. 9

3
ЗАДАЧА 3. 11

4
ЗАДАЧА 4. 14

5
Определение мощности потерь вентильных обмоток и коэффициентов использования.
Выбор трансформатора. 19

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 20

Введение:

1. Необходимо
изобразить схему неуправляемого выпрямителя без фильтра. Рассчитать схему
неуправляемого полупроводникового выпрямителя без фильтра. Определить параметры
схемы. Построить график изменения напряжения на входе выпрямителя. Построить
график изменения напряжения на нагрузочном устройстве, отметить среднее
значение выпрямленного напряжения.

2. Необходимо
изобразить схему неуправляемого выпрямителя с емкостным фильтром. Выполнить
расчет емкости фильтра согласно заданному значению коэффициента пульсаций на
выходе выпрямителя с фильтром qФ. Построить график изменения напряжения на входе
выпрямителя. Построить график напряжения на нагрузочном устройстве с емкостным
фильтром, определить среднее значение напряжения на нагрузке с емкостным фильтром.

3. Необходимо
изобразить схему неуправляемого выпрямителя с индуктивным фильтром. Выполнить
расчет индуктивности фильтра согласно заданному значению коэффициента пульсаций
на выходе выпрямителя с фильтром qФ. Построить график изменения напряжения на входе
выпрямителя. Построить график изменения напряжения на нагрузочном устройстве с
индуктивным фильтром, отметить среднее значение выпрямленного напряжения на
нагрузке с индуктивным фильтром.

4. Управляемый
выпрямитель. Выходное напряжение управляемого выпрямителя должно поддерживаться
неизменным на уровне k1U0 при колебаниях
напряжения на вторичной обмотке трансформатора U2 от U2min = k2U2 до U2max = k3 U2
(значения U0, k1, k2, k3 берутся
согласно варианту задания). Необходимо изобразить схему управляемого
выпрямителя с индуктивной реакцией нагрузки без учета потерь в фазах
выпрямителя. Вычислить максимальное аmax и минимальное аmin значения углов включения тиристоров. Определить максимальное
значение коэффициента пульсаций на выходе тиристорного выпрямителя. Изобразить
графики мгновенных значений напряжения на вторичной обмотке трансформатора и
напряжения на выходе тиристорного выпрямителя без учёта индуктивности обмотки
якоря при минимальном U2min и максимальном U2max значениях
фазной ЭДС, отметить
уровень 0,7 U0 и значения углов включения тиристоров аmax
и аmin. Изобразить регулировочную характеристику управляемого выпрямителя.
Выбрать тип диода и тиристора для схемы выпрямителя из справочной литературы.
Определить пороговое значение напряжения U0 и динамическое
сопротивление Rд прямой ветви вольтамперной характеристики
выбранных вентилей.

5. Определить мощность потерь вентильных обмоток, коэффициенты
использования.

6. По
расчетным данным подобрать трансформатор.

Заключение:

Фрагмент текста работы:

1 Задача 1

Схема
выпрямителя изображена на рисунке 1. Рисунок 1 – Схема выпрямителя

Среднее
значение тока через нагрузку I0, А Сопротивление
нагрузки R0, Ом Среднее
значение выпрямленного напряжения на нагрузке связано с напряжением на
вторичной обмотке трансформатора соотношением Тогда
действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора, U2 ,В
(с учетом падений напряжения на диодах) где – прямое значение
напряжение на диоде.

Среднее
значение тока, протекающего через открытый диод (ток через диод протекает в
течение одного полупериода), А Среднее
значение мощности, выделяемое на диоде Максимальное
обратное напряжение на диодах Согласно
расчетным данным выбираем диод из справочной литературы (таблица 1).

Таблица 1 Марка диода Прямое падение напряжения , В Среднее значение тока диода , А Среднее значение мощности, выделяемой на
диоде , Вт Максимальное обратное напряжение диода Диапазон рабочих температур КД202А 0,9 5 6 35 -60…+130 Характер изменения напряжения на нагрузочном
устройстве выпрямителя без фильтра можно отобразить графически (рисунок 2). Рисунок 2 – График изменения напряжения

Кривую
выпрямленного напряжения можно разложить в гармонический ряд Фурье: .

Полезной
частью этого пульсирующего напряжения является постоянная составляющая (не
зависит от времени), или среднее значение, .

Переменная
составляющая состоит из бесконечного количества гармоник и является «вредной»
составляющей выходного сигнала. Для ее уменьшения, то есть для сглаживания
пульсаций выпрямленного напряжения, используют сглаживающие фильтры. Гармоника
низшего порядка имеет самую наибольшую амплитуду по сравнению с другими
гармониками и является наиболее трудной для сглаживания.

Основной
характеристикой выпрямителя является коэффициент пульсаций q, равный отношению
амплитуды основной гармоники к постоянной составляющей выпрямленного напряжения /

Таким образом, коэффициент
пульсаций выпрямителя без фильтра