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

Производители выпускают серии ЭК с различными сроками службы. Срок службы указывается для ЭК, работающего при номинальном рабочем напряжении  и максимальной рабочей температуре . Для стандартных серий ЭК срок службы обычно не превышает 2000 часов. Выпускаются серии АЭК с увеличенным сроком службы (Long Life), например серии FX, GX, HL2 фирмы Hitachi – 5000 часов. Существуют серии АЭК со сверхдолгим сроком службы (Extra Long Life), например серии XL1 – 10 000 часов или HXA – 20 000 часов (Hitachi) [15]. Срок службы гарантируется, если выполняются эксплуатационные требования во всех режимах работы ЭК.

Согласно технической документации на АЭК фирмы Hitachi оценить их срок службы в зависимости от режима работы можно по формуле [15]:

, (1.18)

при этом полагается . Здесь  - максимальная рабочая температура наиболее нагретой точки ЭК (согласно его техническим данным, обычно 85º или 105º),  - действительный (гарантированный) срок службы ЭК при  и ,  - расчетный срок службы ЭК при реальных рабочей температуре  и рабочем напряжении .

Согласно технической документации на АЭК фирмы Evox Rifa оценить их срок службы в зависимости от режима работы можно согласно [16]:

, (1.19)

при этом показатель степени n = 5 если , n = 3 если . Если , то срок службы практически не зависит от напряжения. Срок службы имеет экспоненциальную температурную зависимость. Параметры А и С зависят от типоразмера ЭК и находятся из технических данных Evox Rifa. Параметр А учитывает, что надежность ЭК тем выше, чем больше его диаметр [19]. Можно очень приближенно считать, что А ≈  и С ≈ 12.

 Также в технических данных тех же производителей (Evox Rifa, EPCOS) используется другая методика определения срока службы ЭК - , исходящая из токовых нагрузок и температуры окружающей среды . При этом сравнивается действительное значение токовых нагрузок  на ЭК на частоте  с величиной допустимого значения  или , приведенного в технических условиях. Зная отношение  и температуру окружающей среды , можно по приведенным в технической документации диаграммам определить срок службы ЭК. Примеры диаграмм представлены на рис. 1.17 (Evox Rifa, серия PEH 124) [16], рис. 1.18 (EPCOS, серия B41231) [17].

При окончательном построении схемы силовой цепи следует иметь в виду, что для значительных емкостей ФУ ток заряда в момент включения источника питания может превысить значение допустимой для выбранного типа конденсатора величины. В этом случае в ФУ необходимо ограничивать пусковой ток конденсатора [20, 21].

ris_1_14

Рис. 1.17. Диаграммы определения срока службы ЭК в зависимости от токовых нагрузок  и температуры окружающей среды  

(Evox Rifa, серия PEH 124).

ris_2_15

Рис. 1.18. Диаграммы определения срока службы ЭК в зависимости от токовых нагрузок  и температуры окружающей среды  

(EPCOS, серия B41231).

Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)