|
| |
|
Слаботочка Книги Действующий ток вентиля в однотактных схемах выпрямления равен действующему току вторичной обмотки трансформатора. В двухтактных схемах (однофазной и трехфазной мостовых) действующий ток вентиля меньше, чем ток во вторичной обмотке, в }/2 раз. Амплитудный ток вентиля при прямоугольной форме импульсов тока равен выпрямленному току /о во всех рассматриваемых схемах выпрямления. В заключение в табл. 5-3 приведены основные параметры, необходимые для расчета наиболее часто применяемых схем выпрямления, работающих на нагрузку с индуктивной реакцией. 5-7. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ Для практического освоения изложенной выше методики расчета схем выпрямления при емкостной реакции нагрузки ниже приведены примеры расчета (выпрямителей с кенотронами, кремниевыми и селеновыми вентилями. Номинальные данные выпрямителей во всех случаях приняты одинаковыми. Для кенотронного выпрямителя выбираем двухполу-периодную схе.му со средней точкой, а для схем с полупро1воднико-выМИ вентилями - однофазную мостовую схему выпрямления. Необходимо рассчитать выпрямитель по следующим данным: а) выпрямленное напряжение.....(7о=400 в; б) выпрямленный ток........ /о = 300 ма; в) напряжение сети........{/сетп = 220 в; т) частота сети........... }= гц; д) температура окружающей среды . . /окр=-Н50°С. Расчет кенотронного выпрямителя Расчет лачинаем с выбора типа кенотрона. На основании рекомендаций § 5-4 прИни.маем предварительно: В=а,03, D=2,2 И /==6,5. По данным табл. 5-2: 0,3 /а.макс= -g--6,5 = 0,975 а, [/обр = 22-1,03 - 400= I 160 а, /о 3 = 0,5-0,3=0,15 а. По яайденньш значениям /а макс, t/обр, /ов и пользуясь приложением П1 выбираем предварительно двуханодный кенотрон типа 5Ц8С со следующими данными: Амплитудное значение анодного тока - 1,2 а>0,975 а Обратное напряжение - 1 700 е>1 (160 в Средний выпрямленный ток одного анода -0,210 а>0,15 а Внутреннее сопротивление на один анод-ТоО ом Мощность, рассеиваемая на аноде, - 30 вт. Напряжение и ток акала - 5 s, 5 а. Определяем типовую мощность трансформатора. По формуле (5-28) Ртип=0,185 - 400 - 0,3-.1,03-2,2=230 еа. Так как трансформатор выпрямителя имеет дополнительную обмотку для питания накала кенотрона, то по формуле (5-31) имеем: Ртип.овщ=230-Н5-5=255 ва. Определяем активное сопротивление обмоток трансформатора. Принимая величину магнитной индукции В=1,35 вб1м и fer=4,7-il0 (по табл. 5-1), по формуле (5-32) имеем: , 400-10- 4/ 50-1.35 г,р=4.7-100-3.50.1 35 у -4ооет = Так как трансформатор имеет дополнительную обмотку, то по 80 2Щ = 76 ом. 80 / 230 формуле (5-34) Гтр.общ = 1 + 255 Находим полное сопротивление фазы выпрямителя по формуле (5-2) г = 100 + 76 = 176. Зная сопротивление фазы, находим вели- 0,3я-176 чину расчетного параметра А. По формуле (5-11) А= 2-400- = 0,208. По найденной величине параметра А определим значения В, D (рис. 5-2), F (рис. 5-3) и Я (рис. 5-4): В=1,0; D=2,2; /==6,5; Я=390 (р=2). Определяем параметры трансформатора по формулам: (5-15) С/а=400- 1,0 = 400 в; (5-19) /2=2,20 = 0.33 а; 400 (5-23) , /,= 22оГ2 .0,33 = 0,85 а, 1 U2 400 Ui 220- (5-26) - /, общ = 0,85 + 5-220 = 0.85 + 0,114 = 0,96 а; (5-28) Ртип = 0,85-400-0,3-1,0-2,21=226 ва; (5-31) Рхии.общ=226-1-5-5=251 ва. Определяем параметры вентиля по формулам: (5-37) -/змакс =-6.5 = 0,97а< 1,2 а; (5-38)-Ра =0,332- 100=11 вг<30 вт; (5-40) -[/о5р = 2 1/ 2 -1,0-400 = 1 130 < 1 700 в. Таким образом, выбранный предварительно кенотрон тина 5Ц8С для работы в данной схеме пригоден. Определяем емкость конденсатора на выходе выпрямителя. Задаваясь величиной коэффициента пульсации на выходе выпрямителя fen = 5-15%, находим требуемую емкость С по формуле i(5-51): 100-350 404-13,3 мкф. k-r (5-15)176 Принимаем емкость С = 20 мкф. Тогда 100-350 *- = (М7 = 9-8°/°- На этом расчет выпрямителя заканчивается. Полученные в ps-зультате расчета данные приведены на схеме рис. 5-5. In 0,3 а  F Ui,=ms Рис. 5-5. К примеру расчета кенотронного выпрямителя. Расчет кремниевого выпрямителя Расчет, как и ранее, начинаем с выбора вентиля. Принимая рекомендуемые в § 5-4 значения В я D, но данным табл. 5-2 имеем: /ов = 0,5-0,3 = 0,15 а; Уовр = 1,41 1,03 - 400=580 в; /в = 0,707 /2=0,5 - 2,2 - 0,3=0,38 а. По найденным значениям /ов и овр и пользуясь приложением П2, .выбираем !предварительно в качестве (вентилей кремниевые плоскостные диоды Д2Э0Б (по два последовательно соединенных диода iB плече )- Основные данные этих диодов при окр = 25°С следующие: средний прямой ток -0,3 а>0,15 а; обратное напряжение - 400-2 = 800 s>580 в; допустимый ток (действующий) при работе на емкостную нагрузку- 1,57-0,3=0,47 а>0,ЭЗ а. Как видно 3 этих данных, диоды Д230Б используются в данной схеме с достаточным запасом, обеспечивающим их работу прИ fo p=+50°C. Прямое сопротивление одного диода определяем по его вольт-амперной характеристике, приведенной а рис. 2-14. Его величина 0,375 при окр = -1-50 С равна: q[ =2,5 ом. Сопротивление обмоток трансформатора находим по формуле (5-32). Прн 5=1,35 вб/м и -%г = 3,5-103 (табл. 5-1) Гхр = 60 ом. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [48] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 |