Основы начертательной геометрии Метрические задачи Электротехника Математика Информатика

Курсовая работа Расчет электрической цепи постоянного и переменного тока

Однофазная схема выпрямления с нулевой точкой

Схема однофазного двухполупериодного выпрямителя с нулевой (средней) точкой изображена на рисунке 7.1. Своё название схема получила из-за того, что вторичная обмотка вентильного трансформатора разделена на две равные части и из средней точки раздела сделан вывод, к которому подключается нагрузка. Данную схему можно рассматривать как сочетание двух однополупериодных выпрямителей, работающих в противофазе на общую нагрузку Rн. В первую половину периода, когда полярность напряжения на вторичной обмотке вентильного трансформатора Данную схему можно рассматривать как сочетание двух однополупериодных выпрямителей, работающих в противофазе на общую нагрузку Rн. В первую половину периода, когда полярность напряжения на вторичной обмотке соответствует обозначениям на рисунке 7.1, в проводящем состоянии находится диод VD1 , а VD2 закрыт. Ток протекает в верхнем контуре вторичной цепи по часовой стрелке. Во второй полупериод полярность напряжения на обмотке меняется и в работу вступает диод VD2 , а VD1 закрывается. Ток в этом случае протекает в нижнем контуре вторичной цепи против часовой стрелки. Коммутация тока с одного диода на другой происходит в момент перехода сетевого напряжения через нуль. Независимо от того, какой диод открыт, через нагрузку RН ток iH проходит в одном направлении, указанном на рисунке 7.1.

Работа выпрямителя иллюстрируется с помощью временных диаграмм, приведённых на рисунке 7.2. Из этих диаграмм видно, что частота пульсации выходного напряжения uH на нагрузке в два раза выше частоты сети, поэтому однофазная схема с нулевой точкой считается двухпульсовой (двухполупериодной). Расчет выпрямителя источника питания Выпрямитель преобразует переменное напряжение, полученное от сетевого трансформатора, в постоянное. Точнее сказать, выпрямитель выдает не постоянное, а пульсирующее напряжение, которое потом сглаживают фильтром. Для преобразования служат нелинейные элементы, называемые вентилями, которые бывают электронными (электровакуумные диоды, кенотроны), ионными (газонаполненные лампы: тиратроны, газотроны), полупроводниковыми (полупроводниковые диоды и диодные сборки). Последние практически полностью вытеснили другие вентили.

Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя для данной схемы

  (7.1)

где U2 – действующее значение напряжения на половине вторичной обмотки вентильного трансформатора;

 ω – угловая частота  входного напряжения.

Рисунок 7.1 – Однофазная двухполупериодная схема Закон сохранения заряда

выпрямления с нулевой точкой

 

Рисунок 7.2 – Временные диаграммы работы однофазной двухполупериодной схемы с нулевой точкой: u2 – кривая напряжения на половине вторич-ной обмотки трансформатора; iV1, iV2 – кривые токов диодов VD1 и VD2; uV1, uV2 – напряжение на диодах VD1 и VD2; iн – кривая тока нагрузки; uн – кривая напряжения на нагрузке

Действующее значение напряжения на половине вторичной обмотки трансформатора

 (7.2)

Среднее значение тока через диод в два раза меньше среднего значения тока нагрузки Id :

. (7.3)

Максимальное значение тока диода

. (7.4)

Действующее значение тока диода

. (7.5)

Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора

 (7.6)

где RH – сопротивление нагрузки выпрямителя.

Максимальное обратное напряжение на диоде в непроводящую часть периода

 (7.7)

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.  Каждую расчетно-графическую работу выполнить в отдельной тетради, на обложке которой  должны быть указаны: наименование УКП и номер группы, фамилия, инициалы и шифр студента, номер работы.

2. На каждой странице оставляют поля не менее 3 см.

3. Текст, формулы и числовые выкладки вписываются четко и аккуратно, без помарок.

4. Электрические схемы вычерчиваются с помощью инструментов  с соблюдением ГОСТов (можно пользоваться графически изображениями элементов схем, которые применены в приведенных задачах).

5. Буквенные обозначения и единицы  физических величин должны соответствовать ГОСТу, выдержки из которого приводятся:

Сопротивление электрическое активное R, Ом (ом). Сопротивление электрическое реактивное X, Ом. Сопротивление электрическое полное Z, Ом. Проводимость электрическая активная С. См (сименс). Проводимость электрическая реактивная В, См. Проводимость электрическая полная У, См. Емкость С, Ф (фарад). Индуктивность L Гн (генри). Электродвижущая сила (ЭДС) Е, В (вольт). Напряжение U, В. Потенциал У, В. Ток /, А (ампер). Мощность активная Р, Вт (ватт). Мощность реактивная Q, (воль-ампер реактивный). Мощность полная S, В А (вольт-ампер). Магнитодвижущая сила (МДС), F, А. Магнитная индукция В. Тл. Напряженность магнитною поля Н, А/м (ампер на метр). Магнитный поток Ф, Вб (вебер). Потокосцспление Ψ, Вб. Магнитная проницаемость абсолютная μ, Гн/м (генри на метр). Магнитная проницаемость относительная μo, (безразмерная величина). Магнитная постоянная μo = 4π • 10-7 Гн/м. Частота f, Гц (герц). Угловая частота omega, рад/с (радиан на секунду). Длина L, I м (метр). Площадь .S м2 (метр квадратный).

6. При числовых расчетах придерживаются определенного порядка: искомую величину выражают формулой, затем подставляют известные значения  величин, записывают результаты расчета (числовое значение искомой величины) и единицы измерения.

Промежуточные расчеты, если они сравнительно невелики, можно опускать. Расчеты рекомендуется выполнять до трех или четырех значащих цифр.

7.  Графики вычерчивают аккуратно, с помощью чертежных инструментов, желательно на миллиметровой бумаге. Оси координат вычерчивают сплошными линиями со стрелками на конце, масштабы шкал по осям выбирают равномерно, начиная с нуля, с использованием всей площади графика. Цифры шкал наносят слева от оси ординат и под осью абсцисс. Буквенное обозначение шкалы и единиц)' измерения пишут над числами шкалы ординат и под осью абсцисс, справа вместо последнего числа шкалы.

8. Векторные  диаграммы строят в масштабе, который указывается таким образом: т1 = ...В/мм, т2 = ..А/мм.

9. В конце контрольной работы ставят дату ее выполнения и подпись.

10. Если контрольная работа не зачтена или зачтена при условии внесения исправлений, то все необходимые поправки делают в конце работы в разделе «Работа над ошибками». Нельзя вносить какие-либо исправления в текст, расчеты  или графики, просмотренные преподавателем.

Ниже помещены задачи для контрольных работ по различным разделам курса. К каждой задаче дается таблица с числовыми данными. Номер варианта определяется последней цифрой учебного шифра студента.


На главную