Выпрямительных устройствах

При анализе и расчете выпрямительных устройств пользуются средними значениями тока, ЭДС и напряжения, под которыми понимают среднее арифметическое значение соответствующей величины за

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.

Обеспечивается стабилизация напряжения на стороне 6(10) кВ с автоматическим регулированием напряжения под нагрузкой, предусмотренного для трансформаторов 110/6(10) кВ. В качестве оперативного тока принимается переменный и постоянный ток. На переменном токе действуют схемы управления силовых трансформаторов, секционного выключателя, центральной сигнализации. Цепи защиты и управления отходящих линий 6(10) кВ питаются оперативным током, получаемым от специальных выпрямительных устройств, аккумуляторов. Для отключения отделителей ПО кВ вводных и секционного выключателей 6(10) кВ как источник энергии иногда используют предварительно заряженные конденсаторы.

Преимуществом заряда ЕН от выпрямителя через реактивные токоограничивающие сопротивления, в том числе заряда от трансформаторно-выпрямительных устройств (ТВУ)

Условия работы выпрямительных устройств и предъявляемые к ним требования определяют выбор диодов.

Выбор диодов для выпрямительных устройств производят так, чтобы основные параметры соответствовали основным показателям работы выпрямительного устройства.

Внешние характеристики выпрямительных устройств. При работе выпрямительного устройства часть выпрямленного напряжения падает на активном сопротивлении вторичной обмотки трансформатора /?Тр и на прямом сопротивлении открытого диода Rnj>, т. е.

т. е. в проводящем направлении плотность тока при увеличении U возрастает по экспоненте (правая часть графика йа 1.8). Этот закон изменения характерен тем, что при небольших изменениях U величина / изменяется резко, что является характерной особенностью всех выпрямительных устройств.

Основная область применения диодов — схемы выпрямительных устройств. Кроме того, диоды широко используются в различных схемах автоматики, электроники, радиотехники, силовой энергетики и др.

Ток питания цепей релейной защиты, автоматики и сигнализации называется оперативным током. Постоянный или выпрямленный оперативный ток получают от аккумуляторных батарей или от различных выпрямительных устройств.

Цель работы. Исследование одно- и двухполупе-риодных выпрямительных устройств, сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими, анализ работы сглаживающих фильтров, снятие внешних характеристик.

Несамостоятельный дуговой разряд имеет место в газотроне и тиратроне, самостоятельный дуговой разряд — в игнитроне и ртутном вентиле. Последние применяются в выпрямительных устройствах большой мощности.

В маломощных выпрямительных устройствах, когда требуется значительно уменьшить массу, габариты и стоимость фильтра, вместо индуктивной катушки обычно включают резистор /?ф ( 1.7, б). «Фильтрующее» действие резистора /?ф заключается в том, что при ^Сф^Дн на R$ происходит большее паде-

Более сложные соединения диодов имеются в силовых диодных сборках. В них для увеличения прямого тока диоды соединяют параллельно, для увеличения обратного напряжения— последовательно и часто осуществляют соединения, облегчающие применение диодов в конкретных выпрямительных устройствах. Так, выпрямительные мосты на кремниевых диодах специально предназначены для использования в однофазных и трехфазных мостовых выпрямителях.

Несамостоятельный дуговой разряд имеет место в газотроне и тиратроне, самостоятельный дуговой разряд - в игнитроне и ртутном вентиле. Последние применяются в выпрямительных устройствах большой мощности.

Несамостоятельный дуговой разряд имеет место в газотроне и тиратроне, самостоятельный дуговой разряд — в игнитроне и ртутном вентиле. Последние применяются в выпрямительных устройствах большой мощности.

Игнитроны широко применяют в мощных выпрямительных устройствах, промышленных преобразователях тока, электросварочных установках и ряде других схем промышленной электроники. Игнитроны типа И1 выпускают для контактной сварки металлов.

На 5.15 приведены основные схемы сглаживающих фильтров, применяемых в выпрямительных устройствах.

Рабочие диапазоны температур кремниевых диодов находятся в пределах — 60-н +125 °С, германиевых — 60-f-Ч- + 85 °С. Невысокий верхний предел рабочей температуры германия обусловлен тем, что при Т > 85 °С тепловая генерация носителей заряда становится настолько высокой, что происходит резкое возрастание обратного тока и , i эффект выпрямления практи- Д j^" чески исчезает. Однако не- I * смотря на перечисленные преимущества кремниевых диодов, германиевые диоды целесообразнее применять в выпрямительных устройствах низкого напряжения. У германиевых диодов прямая ветвь ВАХ значительно круче, чем у кремниевых, в результате при одинаковом токе нагрузки значение сопротивления германиевых диодов в прямом направлении будет в полтора-два раза меньше, чем кремниевых (см. 2.28, а) мощности, рассеиваемой в германиевом диоде, будут в полтора-два раза меньше, чем в кремниевом.

Однотактными выпрямительными устройствами являются такие, в которых ток во вторичной обмотке трансформатора в процессе выпрямления протекает только в одном направлении, в двухтактных выпрямительных устройствах — в обоих направлениях.

2. Укажите, какие требования предъявляются к диодам, используемым в выпрямительных устройствах?

Выпрямительные диоды подразделяются на диоды малой мощности, рассчитанные на выпрямленный ток до О,ЗА; средней мощности, рассчитанные на ток /Вьш.ср = 0,3-М0 А, и большой мощности, рассчитанные на ток /Вып.ср>Ю А. Диоды малой и средней мощности широко применяют в выпрямительных устройствах электронных вычислительных машин и другой электронной аппаратуры. Промышленность выпускает в основном кремниевые диоды, имеющие большую площадь перехода и допускающие большие значения выпрямленного тока. Кремниевые плоскостные диоды получают путем вплавления алюминиевого электрода в кристалл кремния с электронной проводимостью. В противоположную поверхность кристалла кремния вплавляется золотая фольга, образующая омический контакт с основными кристаллами.