Коэффициента пульсации

Коэффициент пульсаций зависит от качества выпрямительной схемы. Чем меньше /оп, тем форма кривой выпрямленного напряжения ближе к горизонтальной линии. Для однополупе-риодной схемы выпрямителя /сп = 1,57, для двухполупериодной схемы /сп = 0,67, для трехфазной схемы /сп = 0,057. Наличие пульсаций выпрямленного напряжения ухудшает работу потребителей. С целью их снижения применяются сглаживающие фильтры, которые включаются между выпрямительной схемой и потребителем. Сглаживающим фильтром называется устройство, предназначенное для уменьшения переменной составляющей выпрямленного напряжения. Эффективность действия. сглаживающего фильтра характеризуется коэффициентом сглаживания /сс, т. е. отношением коэффициента пульсаций на входе фильтра /спвх к коэффициенту пульсаций на его выходе /спвых:

мальное значение коэффициента пульсаций может быть установлено только после решения многофакторной оптимизационной задачи.

Разложив напряжение ын ( 9.4, б) в ряд Фурье, получим числовое значение коэффициента пульсаций:

Подсчет коэффициента пульсаций дает значение 0,25.

Подсчет коэффициента пульсаций дает значение 0,057.

Временные диаграммы тока и напряжений двухполупериодного мостового выпрямителя с емкостным фильтром ( 9.8, в) приведены на 9.8, г. Анализ временных диаграмм показывает, что с изменением емкости конденсатора Сф или сопротивления нагрузочного резистора RH будет изменяться значение коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения. При этом чем меньше разрядится конденсатор, тем меньше будут пульсации в выпрямленном токе iH. Разряд конденсатора Сф определяется постоянной времени разрядки тразр = Сф/?н- При постоянной времени тразр^10 Г коэффициент пульсаций, определяемый по формуле

Г-образные фильтры. Г-образные фильтры являются простейшими многозвенными фильтрами. Этот фильтр может быть LC-типа ( 9.10, а) и #С-типа (9.10, б). Их применяют тогда, когда с помощью однозвенных фильтров не выполняется предъявляемое к ним требование с точки зрения получения необходимых коэффициентов сглаживания. Эти фильтры, являясь более сложными по сравнению с однозвенными, обеспечивают значительно большее уменьшение коэффициента пульсаций.

Вместо коэффициента пульсаций р часто используют коэффициент пульсаций по первой гармонике рь равный отношению амплитуды первой гармоники выходного напряжения к его среднему значению:

Из временных диаграмм ( 8.2, б) видно, что напряжение на нагрузке достигает максимума дважды за период напряжения сети. Поэтому частота основной гармоники пульсирующего напряжения равна удвоенной частоте сетевого напряжения. Для определения коэффициента пульсаций нужно найти амплитуду основной гармоники, разложив в ряд Фурье несинусоидальное выпрямленное напряжение. Для рассматриваемой схемы

2) увеличение частоты пульсаций в два раза (300 Гц по сравнению с 150 Гц при стандартной частоте сетевого напряжения) и уменьшение коэффициента пульсаций более чем в четыре раза [см. формулы (8.7) и (8.11)], что уменьшает габаритные размеры и массу сглаживающего фильтра;

менные составляющие. В большинстве случаев питание схем промышленной электроники пульсирующим напряжением неприемлемо. Допустимые значения коэффициента пульсаций (см. § 8.1) зависят от назначения и режима работы устройства; их выбирают в пределах 0,001—2,5%. Поскольку в любой схеме выпрямителя коэффициент пульсаций выходного напряжения во много раз превышает эти пределы, на выходе выпрямителей включают сглаживающие фильтры.

Согласно определению коэффициента пульсации, данному выше,

Для снижения коэффициента пульсации выпрямителей в радиоэлектронных устройствах применяют индуктивно-емкостный фильтр: нагрузка г, шунтируемая емкостью, питается через индуктивность ( 3-15).

Включение фильтра привело к снижению коэффициента пульсации с 0,668 до 0,0299.

Эти двигатели допускают работу без включения в цепь якоря дополнительного сглаживающего реактора. При номинальной мощности допустима пульсация тока до 15%, а при увеличении коэффициента пульсации до 45% мощность двигателя должна быть снижена только на 10%.

Выходные параметры совместно с напряжением и частотой сети переменного тока определяют параметры основных элементов выпрямителя. Для силового трансформатора к ним относятся действующие значения напряжений и токов отдельных обмоток, определяющие их мощности и мощность трансформатора в целом. Для вентиля основными параметрами являются среднее, действующее и максимальное значения тока, а также обратное напряжение, приходящееся на вентиль. Для сглаживающего фильтра — постоянный ток, проходящий через него, и коэффициент сглаживания — отношение коэффициента пульсации на входе фильтра к коэффициенту пульсации на его выходе.

Таким образом, рассматриваемая схема является схемой двухполупериодного выпрямления. Значения среднего выпрямленного напряжения на нагрузке и коэффициента пульсации для выпрямителя (см. 7.6) определяются так же, как и для однотактного двухполупериодного выпрямителя.

ментов, позволяют получить достаточно малые значения коэффициента пульсации.

7.38. Пульсация напряжения и тока fa) в импульсном регуляторе, зависимость коэффициента пульсации от заполнения (б)

Зависимость относительного коэффициента пульсации от а при непрерывном токе якоря

Из этих данных видно, что опасность искрения пропорциональна квадрату коэффициента пульсации и практически при коэффициенте пульсации s,-=0,4 и более опасное искрение под щеткой неизбежно. С другой стороны, пульсация тока менее 10% незначительно сказывается на коммутации машины.

К недостаткам схемы следует отнести низкую частоту пульсации, относительно высокое значение коэффициента пульсации, плохое использование трансформатора, подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током.