Схемы выпрямителей, фильтров. Расчет устройств

Схемы выпрямителей, фильтров
MATLAB приложение Simulink
Основные схемы выпрямления
Двухполупериодная схема со средней точкой
Мостовая схема схема Греца
Трехфазная нулевая (схема звезда-звезда)
Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)
Выпрямительные диоды
Выбор вентилей выпрямительного устройства
Классификация сглаживающих фильтров
Коэффициенты фильтрации и сглаживания фильтра
Расчет Г-образного индуктивно-емкостного фильтра
Методики анализа и расчета выпрямителей
Примеры расчета выпрямителя с емкостным фильтром
Находим коэффициент трансформации
Расчет выпрямителей при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
Модель выпрямителя с учетом активных сопротивлений в фазах
Моделирование электротехнических устройств в пакете MATLAB
Состав библиотеки Simulink
Измерительные блоки библиотеки Simulink
Осциллограф Scope
Создание собственных измерительных блоков в Simulink
Моделирование электротехнических устройств в SimPowerSystems
Источники электрической энергии Electrical Sources
Электротехнические элементы Elements
Особенности моделирования трансформаторных схем
Модели полупроводниковых ключевых элементов в SimPowerSystems
Примеры моделирования выпрямителя с емкостным фильтром в пакете MATLAB
Вариант модели мостового выпрямителя для параметрического анализа
Пример моделирования выпрямителя с индуктивно-емкостным фильтром в пакете MATLAB

Коэффициенты фильтрации и сглаживания фильтра

Действие сглаживающего фильтра можно характеризовать коэффициентом фильтрации , который определяется, как отношение значений пульсации на входе и выходе фильтра:

Коэффициент фильтрации не учитывает падения напряжения на активном сопротивлении фильтрующего звена . Более точно сглаживающее действие ФУ оценивается коэффициентом сглаживания пульсаций q, который определяется как отношение коэффициентов пульсаций на входе и выходе ФУ:

  (1.8)

 

 Для большинства сглаживающих LC-фильтров низковольтных выпрямителей активным сопротивлением дросселя можно пренебречь и тогда:

Помимо полных коэффициентов фильтрации и сглаживания пульсаций используются коэффициенты фильтрации  и сглаживания  для каждой из гармоник сглаживаемого напряжения:

 ,

.

В тех случаях, когда требуются большие величины , применяются многозвенные фильтры, которые представляют собой ряд простых Г-образных четырехполюсников, соединенных последовательно. В данном случае суммарные коэффициенты фильтрации и сглаживания:

,

.

Эквивалентная схема сглаживающего фильтра. Расчет индуктивно-емкостных фильтров.

Любой из фильтров может быть представлен Г-образным четырехполюсником, к входным зажимам которого прикладывается напряжение вентильного блока , а к выходным подключена нагрузка . Напряжение в нагрузке . Обозначим полное комплексное сопротивление продольной ветви фильтра - . Для случая продольного фильтра:

,

,

,

,

.

Подпись:
Для индуктивного фильтра получим:

Подпись:  ,

 ,

 ,

 .

 При заданной схеме выпрямления (р), требуемая величина индуктивности:

.

Подпись:  Подпись:

Для емкостного фильтра:

В справочнике [13] зависимость коэффициента пульсаций по 1-й гармонике  для однофазных выпрямителей с емкостным фильтром описывается функцией вида  при , которая фактически дает тот же результат.

Сравнение этих выражений показывает, что с ростом пульсности p коэффициент сглаживания индуктивного фильтра увеличивается, а емкостного уменьшается.

 Поэтому, при равных условиях, емкостной фильтр выгоднее применить при выпрямлении однофазных и двухфазных, а индуктивный при выпрямлении многофазных токов.

 Сглаживающее действие емкостного фильтра при увеличении сопротивления нагрузки увеличивается, а индуктивного уменьшается. Поэтому емкостной фильтр выгоднее применить при малых, а индуктивный при больших токах нагрузки.

  • Испытание генератора постоянного тока
    • Изучить принцип действия, конструкцию и свойства генераторов постоянного тока с параллельным и независимым возбуждением.
    • Ознакомиться с методикой снятия основных характеристик генераторов: холостого хода, внешней, регулировочной.
    • Выявить по снятым характеристикам рабочие свойства генераторов.
  • Эксплуатационные свойства генератора постоянного тока определяются величиной изменения напряжения при изменении тока нагрузки.Эксплуатационные свойства генератора постоянного тока определяются величиной изменения напряжения при изменении тока нагрузки.
  • Генератор с независимым возбуждением Подготовьте лабораторную установку для снятия характеристик генератора с независимым возбуждением. Схема установки приведена на рис. 6. Клеммы источника независимого возбуждения ”0-250 B” расположены на панели питания в правой части стенда.
  • Испытание асинхронного короткозамкнутого двигателя Принцип работы асинхронного двигателя не зависит от конструктивных особенностей ротора. При включении статорной обмотки в трехфазную сеть создается вращающееся магнитное поле с неизменной амплитудой Фm. Подготовьте лабораторную установку для снятия рабочих характеристик асинхронного к.з. двигателя
  • Реверсирование двигателя Поменяйте местами два любых провода, соединяющих клеммы трехфазной сети АВС со статорной обмоткой двигателя. Пустите двигатель в ход, а затем остановите его. Убедитесь, что направление вращения изменилось на обратное
Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)