Примеры задач по выпрямителям с решениями

Примеры задач по выпрямителям с решениями

Пример 3.9.1

Начальные данные: Утраты в полупроводниковом приборе (вентиле) составляют 12ватт. Беря во внимание трёхэлементную термическую модель (полупроводник корпус – радиатор –среда ), термические сопротивления переходов равны:полупроводник – корпус Rп-к= 0,1 0С/Вт, корпус – радиатор Rк-р= 20С/Вт, радиатор – среда Rр-с= 3,50С/Вт и температура среды tОС=20 0С.

Обусловьте температуру полупроводника (tП Примеры задач по выпрямителям с решениями).

Решение. Температура полупроводника определяется выражением (3.6):

Пример 3.9.2

Начальные данные: Вентиль работает в однополупериодной схеме выпрямления при гармоническом напряжении и активной нагрузке. Наибольшее значение тока Ia m = 45А, UД= 0,8 В, rд.=1,5 ∙10-3 Ом. Для трёхэлементной термический модели вентиля (полупроводник корпус – радиатор –среда ), термические сопротивления переходов составляют:Rп-к= 0,15 0С/Вт, Rк-р=1,80С/Вт, Rр-с= 2,50С Примеры задач по выпрямителям с решениями/Вт, температура среды tОС=20 0С.

Обусловьте температуру полупроводника (tП).

Решение. Утраты мощности в диодике PТ равны:

Температура перегрева и перехода полупроводника соответственно:

Пример 3.9.3

Начальные данные: Нарисунке 3.51 представлены эпюры выходного напряжения Ud разных неуправляемых выпрямителей.

Набросок 3.51– Временные зависимости выпрямленного напряжения

Обусловьте среднее значение напряжения (постоянную составляющую) U0.

Решение Примеры задач по выпрямителям с решениями. Среднеезначение напряжения равны:

для рисунка 3.51а :

для рисунка 3.51б : ,

для рисунка 3.51в :

Пример 3.9.4

Начальные данные: Характеристики схемы замещения трёхфазного мостового выпрямителя последующие: U0xx = 74 В; Rвнут.=0,62 Ом; UD. =1,3 В. Непостоянность напряжения сети N1= ±0,1.

Обусловьте среднее значение напряжения на выходе с учётом непостоянности входного напряжения для граничных значений тока нагрузки I0min Примеры задач по выпрямителям с решениями= =5А; I0max= 20А. Постройте семейство наружных черт.

Решение. Из уравнения для наружной свойства (см. разд. 1.5.4) рассчитаем значения напряжений в последних точках а…е (рис.3.52), если число вентилей сразу проводящих ток в мостовой схеме NД =2.

Набросок 3.52– Семейство наружных черт

Пример 3.9.5

Начальные данные: Имеется трёхфазный мостовой выпрямитель с выходными параметрами Примеры задач по выпрямителям с решениями U0 = 24В, I0 = 16А.

Обусловьте величины U2 , Um(1) , I2 , Iа , Uобр , PТ также U0ХХ и U2ХХ , если внутреннее сопротивление выпрямителя RВН =1,2 Ом, а пороговое напряжение вентиля UD =0,9 В.

Решение. Используя главные расчётные соотношения таблицы 3.1 [31], найдём характеристики выпрямительного устройства.

Таблица 3.1 – Главные соотношения в схеме выпрямления

Схема\параметр p U2/U Примеры задач по выпрямителям с решениями0 UОБР/U0 I2/I0 Iа/I0 Um(1)/U0 PТ/P0
Трёхфазный мост (звезда – звезда) 0,43 1,05 0,82 0,58 0,057 1,05

Получаем ,

,

,

,

,

.

Из линейности наружной свойства выпрямителя следует:

Используя коэффициент выпрямления по напряжению, получим

.

Пример 3.9.6

Начальные данные:В однофазовой мостовой схеме выпрямления (рис.3.53) все диоды имеют однообразные вольтамперные свойства.

Набросок 3.53– Схема однофазового двухтактного выпрямителя

Обусловьте частоту первой гармоники пульсаций Примеры задач по выпрямителям с решениями на нагрузке, если частота сети равна .

Решение: При подаче положительной полуволны сетевого напряжения диоды VD1 и VD5 находятся в открытом состоянии, положительная полуволна фазного напряжения проходит в нагрузку. После смены полярности сетевого напряжения ток протекает через диоды VD3, VD4 и VD2. Из–за различного числа работающих диодов в Примеры задач по выпрямителям с решениями выпрямленном напряжении возникают пульсации с частотой сети (огибающая на рисунке 3.54).

Набросок 3.54– Выпрямленное напряжение

Пример 3.9.7

Начальные данные:на рисунке 3.55 приведены схемы замещения неуправляемых выпрямителей, где VD – безупречный вентиль.

Набросок 3.55– Схемы замещения выпрямителей

Расположите схемы в порядке возрастания выходного напряжения.

Решение. Рассчитаем уровни выходного напряжения для каждой схемы.

а) .

б) .

в) .

Таким макаром, схемы Примеры задач по выпрямителям с решениями следует расположить в порядке а , в , б.

Пример 3.9.8

Начальные данные:Однофазовый мостовой неуправляемый выпрямитель с выходными параметрами: Uo=30 В, Io=10А работает на активную нагрузку.

Обусловьте мало допустимые характеристики вентиля (Uобр, Iпр) и изберите типовой вентиль из таблицы 3.2.

Таблица 3.2 – Главные свойства неких силовых диодов [14,28]

Тип диодика Uобр макс, В Примеры задач по выпрямителям с решениями Iпр ср макс, А
1N5408
40EPS12
2Д213А
2Д213Б
2Д206А
2Д206Б
2Д203Б

Решение. Наибольшая величина оборотного напряжения равна амплитудному значению напряжения сети: . Средний ток диодика равен: . Избираем полупроводниковый диодик 2Д213Б из условия и .

Пример 3.9.9

Начальные данные: напряжение на входе трёхфазного мостового неуправляемого Примеры задач по выпрямителям с решениями выпрямителя показано на рисунке 3.56.

Набросок 3.56 – Входное напряжение

Обусловьте секундное напряжение на выходе неуправляемого выпрямителя в момент времени t=t1.

Решение: В схеме трёхфазного мостового неуправляемого выпрямителя в хоть какой момент времени работает один диодик из анодной группы, другой диодик из катодной . К нагрузке, при всем этом, прикладывается линейное напряжение, которое в Примеры задач по выпрямителям с решениями момент времени t=t1 равно 150 В.

Пример 3.9.10

Начальные данные: На вход безупречного однофазового, мостового, неуправляемого выпрямителя подаётся напряжение U2 (набросок 3.57).

Набросок 3.57 – Временная зависимость входного напряжения

Обусловьте постоянную составляющуюнапряжения на выходе - U0.

Решение.Приподаче на вход выпрямителя пилообразного двухполярного напряжения U2, происходит его преобразование в однополярное (набросок 3.58).

Набросок 3.58– Временная Примеры задач по выпрямителям с решениями зависимость выходного напряжения Ud

Его среднее значение равно: .

Пример 3.9.11

Начальные данные: На вход неуправляемого выпрямителя подается синусоидальное напряжение U1 = 60 В .

Обусловьте максимально вероятное значение выпрямленного напряжения, если пульсность схемы выпрямления устремить в бесконечность ( ) .

Решение:

Пример 3.9.12

Начальные данные: Наружняя черта выпрямителя имеет вид, представленный на рисунке 4.12.

Набросок 3.59– Наружняя черта выпрямителя

Обусловьте внутреннее Примеры задач по выпрямителям с решениями сопротивление выпрямителя.

Решение: .

Пример 3.9.13

Начальные данные: имеется трёхфазный мостовой выпрямитель с выходным напряжением U0=48 В.

Обусловьте как поменяется выходное напряжение U0 если:

а) напряжение сети возрастёт в 1,2 раза;

б) частота сети возрастёт в 1,2 раза;

в) оборвётся одна из фаз на входе.

Решение: а) Выпрямленное напряжение прямо пропорционально входному напряжению: потому Примеры задач по выпрямителям с решениями среднее значение выходного напряжения также возрастет в 1,2 раза (U0=57,6 В).

б) Выпрямленное напряжение прямо пропорционально пульсности, которая не находится в зависимости от частоты входного напряжения, потому U0=48 В не поменяется.

в) При обрыве одной фазы (к примеру, фазы b) из работы выйдут по одному элементу анодной и катодной групп Примеры задач по выпрямителям с решениями, тогда получится однофазовая мостовая схема выпрямления. Временные зависимости напряжения представлены на рисунке 3.60.

Набросок 3.60– Временные зависимости входного и выходного напряжения выпрямителя

Таким макаром, выходное напряжение U0 находим через действующее линейное напряжение на вторичной стороне трансформатора U2 :

и дальше .

Пример 4.16

Начальные данные:имеется двухфазный, однотактный выпрямитель. Число витков первичной обмотки трансформатора W1 , а Примеры задач по выпрямителям с решениями число витков вторичной обмотки W2, при всем этом W1=2W2. Напряжение сети гармоническое, ток нагрузки I0=10А.

Обусловьте действенное значение тока первичной обмотки трансформатора.

Решение. Величина тока во вторичной обмотке трансформатора определяется соотношением откуда находим


primeri-vipolneniya-zadanij-s-kommentariyami-dlya-ekspertov.html
primeri-vizualnoj-diagnostiki.html
primeri-voprosov-dlya-zacheta.html