Электропитание устройств. Электропитание устройств моя контрольная. Контрольная работа и методические указания к ее выполнению (для студентов заочного отделения)

• Название: Контрольная работа и методические указания к ее выполнению (для студентов заочного отделения)
• Анкор: Электропитание устройств
• Дата: 14.09.2022
• Размер: 1.29 Mb.
• Имя файла: Электропитание устройств моя контрольная.doc
• Тип: Контрольная работа; #676653
• страница: 3 из 10

При определении числа вентилей N следует учитывать только последовательно или параллельно включенные вентили в плече, а не их общее количество.

В связи с тем, что на данном этапе расчета невозможно точно определить падение напряжения на дросселе UD сглаживающего фильтра, следует вычислить его ориентировочное значение в зависимости от величины по формуле:
, (10)
0,06 х 24 = 1,44 В
где К₄ - постоянный коэффициент, ориентировочные значения которого берутся из таблицы 10.

Таблица 11

Схема выпрям ления Коэф фици енты	Однофазная двухтактная со средней точкой (рис.2.а)	Однофазная двухтактная схема Греца (рис. 2.б)	Трёхфазная однотактная (рис.2.в)	Трёхфазная двухтактная мостовая схема Ларионова (рис.2.г)
kr	7	5,2	6,6	2,5
kl	5.5*10-3	6,4*10-3	3.3*10-3	1*10-3
K1	1	I	1	2
K2	2	2	3	6
K3	1	2	1	2
K5	3,14	1,57	2.1	1,05

Результаты проведенных вычислений следует занести в таблицу 12. По найденному значению. U_oxуточняем величину обратного напряжения на диоде для выбранной схемы выпрямления по формуле U_o6p= K₅U_OX, в которой значение К₅определяется из таблицы 11, и проверяем правильность выбора типа вентиля. В том случае, если уточненное значение обратного напряжения будет превосходить 0.8U_обр.max, то следует воспользоваться рекомендациями, изложенными в разделе 2.2, и произвести уточнения в расчетах.

Таблица 12.

Рассчитываемые величины	rm, Ом	LS, Гн	U0x,
Результаты вычислений	0,05355	0,67 х 10-3	29,52

2.5 Расчет сглаживающего фильтра

Расчет сглаживающего фильтра следует начинать с нахождения коэффициента сглаживания q_ф ,определяемого соотношенем:

, (11)
0,75/0,8 х 10^-3 = 940
вкотором k′_пои k_посоответственно коэффициенты пульсаций на входе и выходе сглаживающего фильтра. Значениеk_по для вычисления коэффициента сглаживания q_ф берется из таблицы 1, а значение k′_по определяется по формулам (12) в зависимости от величины угла перекрытия фаз схемы используемого выпрямительного устройства:

, где (12)


= 0,75

Таблица 13

m		
2	200	1,5
3	100	4
6	120	12,5

Значения коэффициентов  и  в зависимости от m (т.е. от схемы выпрямления) приведены в таблице 13.

В том случае, если q_ф>60, то в качестве сглаживающего фильтра для снижения, массы фильтра и динамических перенапряжений на его выходе применяют не однозвенный, а многозвенный фильтр, состоящий из п Г-образных LC-фильтров.



Выбор оптимального числа п, т.е. количестваLС звеньев, следует проводить, используя для этого, выражение:

(13)
lg 940 = 3
Обычно ограничивают значение п (2-3).

В этом случае коэффициент сглаживания такого фильтра будет определяться как произведение коэффициентов сглаживания всех звеньев (1-го, 2-го, , n-го) из выражения:

(14)
Если всe звенья фильтра состоят из одинаковых элементов (L₁= L₂=…= L_n; С₁=С₂=…=С_n), то q_ф1=q_ф2=…=q_фn

и тогда:

(15)

где q_зв - коэффициент сглаживания каждого звена;

L_зв и С_зв - соответственно индуктивность и емкость каждого звена; п - число звеньев.

Расчет следует начинать с определения минимально допустимой индуктивности дросселя для первого звена фильтра по формуле:

(16)

Для обеспечения оптимального сочетания энергических и массогабаритных параметров фильтра принимают индуктивность дросселя однозвенного фильтра или первого звена L_ф1многозвенного равной:

L_ф1=3L_min
L_ф1,2,3=3 x 0,0014 = 0,0042 Гн = 4200 мкГн
Индуктивности дросселей второго L₂и третьего L₃звеньев можно, например, выбирать близкими к L_min , ориентируясь на применение стандартных дросселей [11].

Значение емкости i-гo звена фильтра вычисляется по выражению:

(17)

По вычисленной емкости конденсатора i-го звена фильтра С_i выбирается тип конденсатора, у которого стандартное значение емкости и допустимое напряжение на 20-30% больше расчетных. При отсутствии конденсатора нужной емкости, выбирают несколько идентичных (обычно 2-З шт) конденсаторов с использованием параллельного их включения.

Величину максимального напряжения на конденсаторе 1-го звена сглаживающего фильтра определяем по формуле

U_ст = U₀(1 + U_ст/U₀), B(18)
U_cm = 24 (1+20,88/24) = 44,88 В
в которой U_ст - величина перенапряжения на конденсаторе. Перенапряжения на конденсаторе возникают при динамических переходных процессах, т.е. в моменты включения выпрямителя и в моменты скачка тока нагрузки от номинального I₀до Iсi. При расчетах величину тока Iciобычно берут равной одной сотой от номинального, если его значение не оговорено отдельно.

Для определения перенапряжения на конденсаторе фильтра найдем значение отношения коэффициента затухания:

(19)
= 0,85
= 0,0085
к собственной частоте фильтра:

, рад /сек. (20)

= 20 рад /сек.

По величине найденного отношения _ф1/_ф (_ф1 определяется по формуле (19) для I_n = I₀) рассчитываем Q₁ по формуле (1.21). По величине отношения (_ф2/_ф (_ф2 определяется по формуле (19) для I_n = 0,01 I₀) рассчитываем значение по формуле (22) Q₂. Затем рассчитываем величины U′_сти U′′_ст по формулам (23)

(21)
Q₁ = 0,87
(22)

Q₂ = 0,99

(23)
20,88 1,95
Из проведенных вычислений U'_cmи U′′_cm и расчетов по ним U_cmпо формуле (18) выбирают наибольшее значение напряжения, которое является рабочим напряжением на конденсаторе сглаживающего фильтра. Результаты проведенных вычислений следует занести в таблицу 14.

Таблица 14

Рассчитываемые величины	 град	qф	Lф Гн	С, мкФ	ф, рад/сек	Ucm, B	Lф2,3 Гн	C2,3, мкФ
Результаты расчета	26,49	940	0,0042	0,566	20	44,88	0,0042	0,566