Фильтры. Практическая работа фильтры 16 вар. Расчет сглаживающего фильтра
 Скачать 338.18 Kb.
|
|
Практическая работа Тема: Расчет сглаживающего фильтра Цель: определить параметры емкостного, индуктивного и Г-образного фильтров для однополупериодной, двухполупериодной, мостовой схем выпрямления при заданных коэффициентах сглаживания. Исходные данные: действующее напряжение первичной обмотки U1=250 В коэффициент трансформации k=4,5 частота сети (на первичной обмотке) f=250 Гц сопротивление нагрузки Rн=3,5 Ом отношение амплитуды первой гармоники к постоянному напряжению после сглаживания пульсаций α=0,045 коэффициент пульсаций однополупериодного выпрямителя (без фильтра) kп=1,57 коэффициент пульсаций двухполупериодного выпрямителя (без фильтра) kп=0,67 коэффициент пульсаций мостового выпрямителя (без фильтра) kп=0,67 Ход работы А) Для однополупериодного выпрямителя 1) Частота пульсаций fП: fП=f=250 Гц 2) Частота первой гармоники: f1г=fП=250 Гц 3) Амплитуда первичного напряжения трансформатора: U1mтр=1,41*U1=1,41*250=352,5 В 4) Амплитуда вторичного напряжения (на входе выпрямителя): U2mтр=U1mтр/k=352,5/4,5=78,33 В 5) Среднее выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя (постоянная составляющая): U0=U2mтр/π=78,33/3,14=25 В 6) Средний выпрямленный ток нагрузки: I0=U0/Rн=25/3,5=7,12 А 7) Амплитуда первой гармоники после сглаживания фильтром: U1m=αU0=0,045*25=1,12 В 8) Коэффициент пульсаций после сглаживания: kп вых=U1m/U0=1,12/25=0,045 9) Коэффициент сглаживания: q=kп вх/kп вых=1,57/0,045=34,9 10) Емкость конденсатора для обеспечения необходимого q ёмкостным фильтром: С=q/(2πf1гRн)=34,9/(2*3,14*250*3,5)=0,00635 Ф 11) Включение ёмкостного фильтра в однополупериодной схеме выпрямления:  12) Индуктивность катушки для обеспечения необходимого q индуктивным фильтром: L=qRн/(2πf1г)=34,9*3,5/(2*3,14*250)=0,078 Гн 13) Включение индуктивного фильтра в однополупериодной схеме выпрямления:  14) Включение данных конденсатора и катушки в Г-образный фильтр дает коэффициент сглаживания (qГ): qГ=qLqC 15) Включение Г-образный фильтра в однополупериодную схему:  Б) Для двухполупериодного выпрямителя c общей точкой: 1) Частота пульсаций: fП=2f=500 Гц 2) Частота первой гармоники: f1г=fП=500 Гц 3) Амплитуда первичного напряжения трансформатора: U1mтр=1,41*U1=1,41*250=352,5 В 4) Амплитуда вторичного напряжения (на вторичной обмотке) U2mтр=U1mтр/k=352,5/4,5=78,33 В Амплитуда входного напряжения выпрямителя: U`2mтр=U2mтр/2=78,33/2=39,17 В (в каждый полупериод работает только половина вторичной обмотки) 5) Среднее выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя (постоянная составляющая пульсирующего напряжения): U0=U2mтр/π=78,33/3,14=25 В 6) Средний выпрямленный ток нагрузки: I0=U0/Rн=25/3,5=7,12 А 7) Амплитуда первой гармоники после сглаживания фильтром: U1m=αU0=0,045*25=1,12 В 8) Коэффициент пульсаций после сглаживания: kп вых=U1m/U0=1,12/25=0,045 9) Коэффициент сглаживания: q=kп вх/kп вых=0,67/0,045=14,9 10) Емкость конденсатора для обеспечения необходимого q ёмкостным фильтром: С=q/(2πf1гRн)=14,9/(2*3,14*500*3,5)=0,0014 Ф 11) Включение ёмкостного фильтра в двухполупериодной схеме выпрямления:  12) Индуктивность катушки для обеспечения необходимого q индуктивным фильтром: L=qRн/(2πf1г)=14,9*3,5/(2*3,14*500)=0,017 Гн 13) Включение индуктивного фильтра в двухполупериодной схеме выпрямления:  14) Включение данных конденсатора и катушки в Г-образный фильтр дает коэффициент сглаживания (qГ): qГ=qLqC 15) Включение Г-образный фильтра в двухполупериодную схему:  В) Для мостового выпрямителя: 1) Частота пульсаций: fП=2f=500 Гц 2) Частота первой гармоники: f1г=fП=500 Гц 3) Амплитуда первичного напряжения трансформатора: U1mтр=1,41*U1=1,41*250=352,5 В 4) Амплитуда вторичного напряжения (входного для фильтра): тр тр U2mтр=U1mтр/k=352,5/4,5=78,33 В 5) Среднее выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя (постоянная составляющая пульсирующего напряжения): U0=U2mтр/π=78,33/3,14=25 В 6) Средний выпрямленный ток нагрузки: I0=U0/Rн=78,33/3,5=7,12 А 7) Амплитуда первой гармоники после сглаживания фильтром: U1m=αU0=0,045*25=1,12 В 8) Коэффициент пульсаций после сглаживания: kп вых=U1m/U0=1,12/25=0,045 9) Коэффициент сглаживания: q=kп вх/kп вых=0,67/0,045=14,9 10) Емкость конденсатора для обеспечения необходимого q ёмкостным фильтром: С=q/(2πf1гRн)=14,9/(2*3,14*500*3,5)=0,0014 Ф 11) Включение ёмкостного фильтра в мостовой схеме выпрямления:  12) Индуктивность катушки для обеспечения необходимого q индуктивным фильтром: L=qRн/(2πf1г)=14,9*3,5/(2*3,14*500)=0,017 Гн 13) Включение индуктивного фильтра в мостовой схеме выпрямления:  14) Включение данных конденсатора и катушки в Г-образный фильтр дает коэффициент сглаживания (qГ): qГ=qLqC 15) Включение Г-образный фильтра в мостовую схему:  |