Пульсацию выпрямленного

Как следует из временных диаграмм, приведенных на 5. 2, я — в. выпрямленные напряжения имеют пульсации. Данные напряжения содержат как постоянную, так и гармонические составляющие. Однако амплитуды гармонических составляющих достаточно быстро уменьшаются с увеличе.нием номера гармоники. Поэтому при анализе выпрямительных устройств часто можно ограничиться рассмотрением лишь одной основной гармоники. В связи с этим пульсации выпрямленного напряжения оценивают коэффициентом пульсаций fcn, который представляет собой отношение амплитуды U lm основной гармоники к постоянной составляющей L/J, т. е.

В общем случае структурная схема выпрямительного устройства ( 10.33) содержит трансформатор Т, выпрямитель В, сглаживающий фильтр Ф и стабилизатор выпрямленного напряжения Ст. Трансформатор служит для изменения синусоидального напряжения сети С до необходимого уровня, которое затем выпрямляется. Сглаживающий фильтр уменьшает пульсации выпрямленного напряжения. Стабилизатор поддерживает неизменным напряжение на приемнике П при изменении напряжения сети. Отдельные узлы выпрямительного устройства могут отсутствовать, что зависит от условий работы.

Б. Многофазные выпрямители. Многофазное выпрямление дает возможность значительно уменьшить пульсации выпрямленного напряжения. На 10.40 показана схема трехфазного выпрямителя с нулевым выводом трансформатора. В каждый данный момент времени ток проводит только тот диод, анод которого соединен с выводом той вторичной обмотки трехфазного трансформатора (а, Ъ или с), напряжение на которой (и_, MV или ( 10.41, а).

При заряде ЕН пульсации выпрямленного напряжения существенной роли не играют, а длительность коммутационных интервалов влияет на время заряда ЕН при прочих равных условиях.

Ь — пульсации выпрямленного напряжения должны быть минимальными;

с — пульсации выпрямленного напряжения должны быть минимальными;

Для синтеза структуры выпрямителя используются требования п. 3 и 7. Анализ этих требований ТЗ, а также дополнительных требований, которые разработчик обязательно должен для себя сформулировать: пульсации выпрямленного напряжения, габариты и масса выпрямителя должны быть минимальными — неизбежно приводят к тому же выводу, что и в примере 3.2, — требованиям ТЗ соответствует однофазная мостовая схема с сетевым трансформатором.

матора Тр диодами Д выпрямляют переменное напряжение. Сглаживающий фильтр СФ уменьшает пульсации выпрямленного напряжения до требуемого значения. Установленный после сглаживающего фильтра стабилизатор Ст поддерживает неизменным напряжение на нагрузочном устройстве или резисторе с сопротивлением /?„ при изменениях напряжения сети или сопротивления Кн.

фильтр) последовательно с нагрузочным устройством падение напряжения на нагрузочном устройстве от переменной составляющей тока снижается, т. е. пульсации выпрямленного напряжения уменьшаются.

Из временных диаграмм 9.7, б видно, что пульсации выпрямленного напряжения значительно меньше, чем в трехфазном выпрямителе с нейтральным выводом. Для трехфазного мостового выпрямителя разложение кривой напряжения 9.7, б в ряд Фурье приводит к выражению

Трехфазная мостовая схема ( 23, с») обладает лучшим коэффициентом использования мощности трансформатора, наименьшим обратным напряжением на диоде и высокой частотой пульсации выпрямленного напряжения. Схема применяется в широком диапазоне выпрямленных напряжений и мощностей.

В сварочных выпрямительных установках применяют полупроводниковые элементы, соединенные в трехфазную мостовую схему выпрямления, дающую меньшую пульсацию выпрямленного напряжения, более равномерную загрузку силовой сети переменного тока и лучшее использование трансформатора, питающего выпрямитель, чем однофазные схемы.

Сглаживающий фильтр уменьшает пульсацию выпрямленного напряжения, а стабилизирующее устройство обеспечивает поддержание напряжения на нагрузке в заданных пределах при колебаниях напряжения сети.

В многофазных схемах выпрямления, как и в однофазных, индуктивность нагрузки уменьшает пульсацию выпрямленного тока, и при со ,j, LH > 5 RH можно считать, что ток в нагрузке постоянный по величине. Однако в выпрямителях средней и большой мощности индуктивное сопротивление трансфер-

Задача 5. Определить входную емкость сглаживающего фильтра RC, обеспечивающего пульсацию выпрямленного тока не более чем на 10 %, для мостоной схемы, если

Задача Б. Определить входную емкость сглаживающего фильтра RC, обеспечивающего пульсацию выпрямленного тока не более чем на 10 %, для мостовой схемы, если

2) уменьшить пульсацию выпрямленного напряжения;

В тех случаях, когда надо уменьшить пульсацию выпрямленного напряжения (сгладить), между выпрямителем и нагрузкой включают низкочастотный фильтр. При двухполупериодном выпрямлении фильтр имеет меньшие размеры, чем при однополупериодном (и прочих равных условиях), так как в первом случае фильтр рассчитан на полосу запирания, начиная только со второй гармоники (2со) и выше. При анализе и расчете выпрямителя с фильтром необходимо учитывать емкость и индуктивность фильтра. Если при чисто активной нагрузке периодические открывания и запирания вентиля, равносильные замыканиям и размыканиям ключа в месте, где стоит вентиль, не приводят к возникновению -процессов, сходных с переходными, то при наличии емкости и индуктивности фильтра такие процессы возникают. Поэтому анализ цепей с вентилями в этих совсем особых режимах обычно ведут с применением методов расчета переходных процессов (§ 9-4).

сглаживающего фильтра, уменьшающего пульсацию выпрямленного тока.

Величину входной емкости сглаживающего фильтра, обеспечивающего пульсацию выпрямленного тока не более чем

2) уменьшить пульсацию выпрямленного напряжения;

* Пульсацию выпрямленного напряжения о численным значением коэффициента пульсации свыше 10~' считают большой, от 10-" до 10-« —средней и менее 10-' —малой (ГОСТ 19157-73).