Расчет выпрямительного устройства В задаче требуется произвести расчет и выбор основных элементов схемы полупроводникового

Расчет выпрямительного устройства В задаче требуется произвести расчет и выбор основных элементов схемы полупроводникового выпрямителя. Во всех вариантах заданий частота сети переменного тока принимается равной fc=50Гц. Величина эквивалентного сопротивления нагрузки определяется в ходе расчета. Основными элементами расчета являются. расчет параметров и подбор выпрямительных диодов или блоков (выпрямительных комплектов); определение параметров и подбор элементов фильтра; нахождение параметров силового трансформатора – коэффициента трансформации k12 и его габаритной мощности Pтр; вычисление коэффициента полезного действия выпрямителя η. Студенты, выполняющие нечетные варианты, должны рассчитывать схему однофазного выпрямителя с однозвенным Г-образным LC-фильтром (рис. 1, 2), а выполняющие четные варианты – трехфазный выпрямитель с нулевым выводом и емкостным С-фильтром (рис. 3). Тип диодной схемы (однополупериодная или двухполупериодная схема) задается преподавателем. Схема однофазного однополупериодного выпрямителя с однозвенным Г-образным LC-фильтром: Рис.1. Исходные данные для расчета приведены в табл. 1. Таблица 1

Рассчитаем ток нагрузки:
Iн.ср=PнUн.ср=21048=4,375 А.
и эквивалентное сопротивление нагрузки:
Rн=Uн.срIн.ср=484,374≈11 Ом.
2. Определвем:
среднее значение тока через диод:
Iпр.ср=1∙Iн.ср=4,375 А,
напряжение U2 на вторичной обмотке трансформатора при чисто активной нагрузке выпрямителя:
U2=Uн.ср0,45=480,45≈107 В,
требуемое напряжение на вторичной обмотке трансформатора с учетом фильтра:
U2'=g∙U2=0,75∙107=80 В,
где g – эмпирический коэффициент, равный 0,75 для емкостного фильтра и 1,0 для индуктивного фильтра;
–максимальное обратное напряжение на диоде Uобр.max:
Uобр.max=2∙U2'=1,41∙80≈113 В.
3

. По результатам вычислений базе данных, выберем диоды:
тип диода-КД202В ;
Uпр.max=100 В;
Iпр.max=5 A.
4. Определим габаритную мощность трансформатора Pтр:
Pтр=3,5∙Pн=3,5∙210=735 В.
5. Рассчитаем коэффициент трансформации трансформатора k12 по напряжению:
k12=U1U2'=22080=2,75.
6. Рассчитать элементы сглаживающего фильтра:
C=1060,15∙Rн∙2πф=1060,15∙11∙2∙3,14∙50≈2 нФ.
7. КПД выпрямителя:
η=PнPн+Pтр∙1-ηтр+Iпр.ср∙Uпр.max∙N∙100%=210210+735∙1-0,9+4,375∙100∙1∙100%≈29.
где N– общее число диодов в схеме