Пульсаций выходного

При таком условии значительно уменьшаются гармонические составляющие тока i(f) и коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке существенно снижается. При малом значении Гф постоянная составляющая тока 10 на нагрузке изменяется незначительно.

6. Оба выпрямителя будут построены на полупроводниковых диодах. Однополупериодная схема выпрямления, хотя и наиболее простая, не может быть применена в основном выпрямителе из-за больших пульсаций напряжения и плохого использования сетевого трансформатора питания. При токе нагрузки 5 А потребовался бы громоздкий фильтр. Если же допустить большие пульсации, то возрастут требования к электронному стабилизатору, который должен будет компенсировать не только медленные изменения напряжения, но и пульсации. Из двухполупериодных схем для основного выпрямителя лучше применить мостовую схему, имеющую при равных условиях трансформатор меньших габаритов ( 3.21). Вспомогательный выпрямитель, вероятно, целесообразно построить также по мостовой схеме. Обоснованный выбор для него мостовой схемы или двухполупериодной схемы с нулевым выводом возможен лишь на основе экономического анализа вариантов.

где i=l,2,..., /; /—количество выходных параметров. Условия (4.1) устанавливают для выходных параметров, рост значений которых снижает качество ЭС, например для искажений сигналов, пульсаций напряжения питания, коэффициента гармоник и т. п. Условия (4.2)

Сглаживающие фильтры. Коэффициент пульсаций напряжения, питающего электронные устройства, должен составлять доли процента, поэтому пульсации стремятся уменьшить до заданного уровня с помощью устройств, называемых сглаживающими фильтрами.

Наиболее серьезной паразитной обратной связью является связь между каскадами через цепи питания. Такая связь обычно имеется в многокаскадном усилителе, питающемся от одного источника питания. В этом случае токи всех каскадов усилителя замыкаются через источник питания. Мощные оконечные каскады создают на внутреннем сопротивлении источника питания заметное падение напряжения от переменной составляющей тока. Это переменное напряжение попадает в цепи питания первых каскадов усилителя, образуя нежелательные паразитные обратные связи. Для устранения такого вида обратных связей применяют развязывающие Г-образные ^С-фильтры, как при сглаживании пульсаций напряжения в выпрямителе. Иногда первые каскады даже питают от отдельного выпрямителя.

С такими коэффициентами пульсаций выпрямленное напряжение в подавляющем большинстве случаев использовать нельзя, так как при этом работа электронных блоков и устройств резко ухудшается или вообще недопустима. В зависимости от назначения того или иного электронного блока (усилителя, генератора и т. д.), его места в электронном устройстве или системе (на входе, выходе и т. д.) коэффициент пульсаций напряжения питания не должен превышать определенных значений. Так, для основных каскадов автоматических систем он не должен превышать 10~2 — 10~3, для выходных усилительных каскадов — 10~4 — 10~?, для автогенераторов — 10~5 — 10~6, а для входных каскадов электронных измерительных устройств — 10~6 — 10~7. Сглаживающие фильтры, как указывалось в § 9.3, включают между вентильной группой ВГ и стабилизатором постоянного напряжения с нагрузочным устройством Ra (см. 9.1).

Для уменьшения пульсаций напряжения на нагрузке применяют различные фильтры (например, индуктивные) или используют многофазные схемы выпрямления (см. 11.16).

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что в этом случае после ряда циклов конденсатор перезаряжается и если напряжение на С достигнет порога срабатывания следующего элемента (триггера Шмитта), то он сработает. Выберем напряжение срабатывания тригера Шмитта 3 В, что примерно равно амплитуде пульсаций напряжения на конденсаторе интегрирующей цепочки.

Для испытаний используют основную схему (см. 5-7), но в цепь высокого напряжения в этом случае включают дополнительно выпрямительное устройство ( 5-11); конденсатор С, включенный параллельно служит для сглаживания пульсаций напряжения. Хотя нормами допускается пульсация, не превышающая 0,05 амплитудного значения, применяемые выпрямительные схемы обеспечивают более низкий уровень пульсаций. Выпрямительное устройство ВУ содержит собственно выпрямитель — ламповый или полупроводниковый, фильтр и в некоторых случаях схему умножения выпрямленного напряжения. Для выпрямления используются высоковольтные двухэлектродные лампы-кенотроны или полупроводниковые диоды.

Получили распространение несколько схем выпрямления. В таких схемах для сглаживания пульсаций напряжения используют

Форма выпрямленного напряжения и тока и очередность работы вентилей показаны на 11.6, в. Как видно из приведенных кривых, число пульсаций напряжения за период равно шести, а амплитуда пульсации меньше, чем в рассмотренных ранее схемах. При этом ток во вторичной обмотке трансформатора одну треть периода течет в одном направлении, а одну треть — в обратном ( 11.6, г). Поэтому отсутствует подмагничивание сердечника, трансформатор используется более полно.

Очень часто вместо стабилитрона в качестве релейного элемента используют триггер. ИСПН, в которых применяется триггер, имеют более низкую амплитуду пульсаций выходного напряжения, чем ИСПН со стабилитроном. Это объясняется тем, что пороговое напряжение срабатывания триггера меньше, чем у стабилитрона.

Основным преимуществом всех релейных ИСПН является их высокое быстродействие, а существенным недостатком — относительно большая амплитуда пульсаций выходного напряжения. Эти пульсации не могут быть сведены к нулю, так как переключения релейных элементов возможны только при изменениях выходного напряжения.

частота пульсаций /„ выходного напряжения (тока)

коэффициент пульсаций р, равный отношению амплитуды напряжения пульсаций А1/п = l/max — Umin к среднему значению выходного напряжения,

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

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.

Недостатком управляемых выпрямителей по сравнению с неуправляемыми является рост пульсаций выходного напряжения при увеличении угла управления, которое обнаруживается при сравнении временных диаграмм 5.3 и 6.2. Разложение в ряд Фурье кривой выходного напряжения и& позволяет найти 1-ю гармонику пульсации. В режиме непрерывного тока при пренебрежении коммутационными процессами отношение амплитуды 1-й гармоники пульсации к среднему значению Ed, определяемому по (6.2), дает коэффициент пульсации _

Для иллюстрации влияния числа коллекторных пластин на уменьшение пульсаций выходного напряжения на щетках Мг и М* на PHC.J.S Представлен барабанный якорь с двумя

Весьма существенным в конструкции и рабочих свойствах тахоге-нератора является применение средств для уменьшения величины пульсаций выходного напряжения. Как показывают осциллограммы напряжения на зажимах машин постоянного тока, действительно это напряжение не является постоянным во времени, а характеризуется определенными пульсациями. В общем случае различают скоростные, якорные, зубцовые и коллекторные пульсации напряжения на зажимах машины постоянного тока.

При рассмотрении схем выпрямителей было установлено, что выпрямленное напряжение всегда является пульсирующим и содержит, кроме постоянной, переменные составляющие. В большинстве случаев питание схем промышленной электроники пульсирующим напряжением неприемлемо. Допустимые значения коэффициента пульсаций 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.

Одна из основных погрешностей ТГ постоянного тока — пульсации выходного напряжения (коллекторные, зубцовые и якорные). Причины возникновения пульсаций выходного напряжения связаны чаще всего с эксцентриситетом и эллиптичностью якоря, неравномерностью частоты вращения, остаточным магнетизмом, неоднородностью магнитных свойств материала якоря в разных направлениях, вибрацией щеток и др. В зависимости от характера пульсаций применяются различные средства для уменьшения их: 1) для якорных пульсаций — увеличение воздушного зазора, «веерная» сборка пакета, точность изготовления якоря; 2) для зубцовых — скос пазов, правильный выбор числа пазов и ширины полюсного-наконечника, применение магнитных клиньев; 3) для коллекторных— выбор большого числа коллекторных пластин, надежная конструкция, правильный выбор типа щеток и уход за ними.