Расчет выпрямителя и выбор элементов

Все соотношения, необходимые для расчета, получены при рассмотрении различных схем выпрямителей. Однако при расчете целесообразно соблюдать определенную последовательность нахож­дения искомых величин, что при отсутствии опыта вызывает затруд­нения. Поэтому ниже приводится примерный порядок расчета, позво­ляющий достаточно быстро получить необходимые результаты. Но нужно иметь в виду, что возможен и иной порядок расчета.

Выпрямители всегда рассчитываются на определенную нагрузку. Поэтому перед расчетом бывают заданы параметры нагрузки - , , (другие способы задания нагрузки, например, , или , легко могут быть сведены к , ). По этим данным расчет может быть произведен в следующей последовательности.

1. Выбор схемы выпрямителя и фильтра. По величине выби­рается схема выпрямителя, а за­тем для этой схемы с учетом за­данной величины определяет­ся тип фильтра с учетом реко­мендаций, приведенных в соответствующих разделах. В дальнейшем излагается порядок расчета наиболее распространенного выпрямителя с емкостным фильтром и с полупроводниковыми вентилями.

2. Определение параметра А. Для нахождения параметра А нужно знать величину иди для мостовых схем . Сопротивление находят из (2.8) или (2.7).Для определения необходима вольт-амперная характеристика вен­тиля, т.е. должен быть известен тип вентиля, который еще пред­стоит выбрать. Для преодоления этого противоречия производят предварительный выбор вентиля, принимая пока без расчета , 2,2, F 6 8 (опытным путем установлено, что в большинстве случаев эти коэффициенты незначительно отличаются от приведенных предварительных значений) и руководствуясь формулами (2.5), (2.4), выбирают сначала тип вентиля, затем из (2.6) находят и определяют параметр А из соотношения (2.4), для мостовых схем надо брать 2 .

3. Электрический расчет трансформатора. Из графиков на рис. 1 (или в работах [1, 2]) по рассчитанному параметру А определяют коэффициенты В, D, , а затем по формулам (2.5), (2.1) находят , , ; для мостовых схем нужно учитывать и соотношение (2.3):

; ; ,

для мостовых схем

.

По найденным , , производят конструктивный расчет выпрямительного трансформатора.

4. Расчет и выбор вентилей. По рис. 1 определяют коэффициент F и по найденному ранее В из (2.2) - коэффициент G. Затем в соответствии с (2.1), (2.5) и (2.2) находят , , :

, , .

По , , проверяют, годится ли предварительно выбранный вентиль. При необходимости выбирают другой вентиль и снова определяют А. Если новый параметр А отличается от прежнего, вновь производят весь расчет.

5.Параллельное и последовательное соединение полупроводниковых вентилей. Из-за отсутствия вентилей с подходящими параметрами в выпрямителях нередко вместо одного вентиля применяют группу из нескольких вентилей, соединенных последовательно или параллельно.

Последовательное соединение используется при отсутствии вентиля с необходимой величиной допустимого обратного напряжения . _. При этом вместо одного включается последовательно несколько однотипных вентилей с меньшей величиной .Нонужно иметь в виду, что из-за неидентичности обратных ветвей вольт-амперных характеристик обратное напряжение может распределиться между отдельными вентилями настолько неравномерно, что вся группа окажется пробитой. Для выравнивания обратных напряжений на последовательно включенных вентилях в статическом режиме каждый вентиль шунтируют сопротивлением, величина которого должна быть на порядок меньше обратного сопротивления вентиля. Для вентилей малой и средней мощности шунтирующее сопротивление не превышает десятков килоом.

Для выравнивания напряжений в переходном режиме вентили в последовательной группе шунтируют емкостями.

Параллельное соединение применяется при отсутствии вентиля с необходимой величиной допустимого прямого тока . При этом вместо одного вентиля включается параллельно несколько одно­типных вентилей с меньшей величиной . Но из-за неидентичности прямых ветвей вольтамперных характеристик ток может распределить­ся между отдельными вентилями настолько неравномерно, что вся группа может выйти из строя. Для выравнивания токов параллельно соединенных вентилей в маломощных выпрямителях последовательно с каждым вентилем включают небольшие выравнивающие активные сопротивления.

В мощных выпрямителях для выравнивания токов применяют индуктивные делители или же подбирают вентили по прямому напря­жению, а ток снижают на 15 20 % против номинального.

6. Выбор величины емкости фильтра. По рис. 2 находят коэффициент Н для выбранной схемы выпрямителя и по формуле (2.9) или (2.10) определяют требуемую величину емкости. Выби­рают конденсатор с номинальным значением емкости по ГОСТу, близ­ким к расчетному. Обычно для этой цели используют электролити­ческие конденсаторы большой емкости.

; . (2.1)

, (2.2)

,

или

. (2.3)

. (2.4)

, , , . (2.5)

. (2.6)

, (2.7)

, (2.8)

. (2.9)

. (2.10)

Приложение 3

Рис. 1 Рис. 2

		U кэ В

Рис. 3

Рис. 4

Date: 2015-09-05; view: 642; Нарушение авторских прав