Расчет выпрямителя для питания промышленной установки

Задание

 

студенту гр.37 Е Баранову Д. О.

на практическую работу по теме:

 

«Расчет выпрямителя для питания промышленной установки»

 

Выполнить расчет выпрямителя для  питания промышленной установки.

 

Исходные данные в практической работе приняты по варианту 02:

 

1 Напряжение сети U_с = 220 В.

2 Частота сети f_с = 50 Гц.

3 Номинальное значение выпрямленного напряжения U_dн = 220 В.

4 Номинальное значение выпрямленного тока I_dн = 7 А.

5 Коэффициент пульсации k_п вых = 0,009.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………………...4

1 Выбор схемы выпрямителя и ее краткое описание………………………………......5

2 Определение типа вентиля и параметров трансформатора…………………………..6

3 Выбор и расчет параметров сглаживающего фильтра ……………………………….7

4 Принципиальная схема выпрямителя………………………………………………….8

5 Внешняя характеристика выпрямителя………………………………………………..9

Заключение……………………………………………………………………………….10

Библиографический список……………………………………………………………..11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           Введение.

В данной практической работе будет  производиться расчет выпрямителя  для питания промышленной установки. Выпрямитель- устройство, предназначенное  для преобразования переменного  напряжения в постоянное.

 

 

 

 

 

 

 

 

                             Рисунок 1- Структурная схема выпрямителя.

Выпрямитель содержит трансформатор  Т, необходимый для преобразования напряжения сети U_C до величины U₂, определяемой требованиями нагрузки; вентильную группу В, которая обеспечивает одностороннее протекание тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение U₂ преобразуется в пульсирующие; фильтр Ф, передающий на выход схемы постоянную составляющую напряжения и сглаживающий пульсации напряжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    

 

               1. Выбор схемы выпрямителя и ее краткое описание.

Находим мощность:

1000 Вт < 1540 Вт < 3000 Вт, значит выбираем трехфазную схему выпрямителя с нейтральным выводом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2-трехфазная схема выпрямителя с нейтральным выводом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение типа вентиля и параметров трансформатора.

Находим среднее значение тока через  вентиль при полной нагрузки I_a:                  А

 

                                                              А

Находим максимальное значение обратного  напряжения на вентиле U_{обр m}:                 

                        

                                                   

                                                             

По справочным данным выбираем тип  вентиля. В данном случае подходит диод типа Д232Б (3 вентиля), который имеет следующие параметры: номинальный прямой ток ; прямое падение напряжения ; допустимое обратное напряжение ; среднее значение обратного тока

Рассчитаем значение выравнивающих  сопротивлений:

                                                       

                              =133,3 Ом

                                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                

3. Выбор и расчет параметров сглаживающего фильтра.

Коэффициент сглаживания фильтра  с учетом явления коммутации:

                                          

Для трехфазной  схемы с нулевым  выводом

                                                    

Выбираем Г-образный LC-фильтр. Для него коэффициент сглаживания определяется по формуле:   

При заданном S определяем произведение и рассчитываем минимальное значение индуктивности дросселя, Гн

                                                             

Коэффициент a₁=0.083, Ом,f_c=50 Гц

 Гц

Определяем значение емкости конденсатора,мкФ

где f _о.г²=3f_c

5,4 мкФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Принципиальная схема выпрямителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Принципиальная схема однофазного мостового

выпрямителя со сглаживающим RC-фильтром.

 

                              5. Внешняя характеристика выпрямителя.

Прямое сопротивление вентиля:

Рассчитаем значение сопротивления  трансформатора:                  

Индуктивное сопротивление рассеивания  обмотки трансформатора:

 

Напряжение холостого хода:

 

Параметры трансформатора (с учетом выбранной схемы):

- напряжение на вторичной обмотки 

- коэффициент трансформации 

- ток вторичной обмотки 

- ток первичной обмотки 

- типовая (габаритная) мощность  трансформатора

 

Проверим нагрузочную способность  выбранных вентилей, определив максимальное значение обратного напряжения:

 

 

 

 

Следовательно, тип вентилей и схема  их включения выбраны правильно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

График 1. Внешняя  характеристика выпрямителя.

 

                                                    Заключение.

Выбрана однофазная двухполупериодная  мостовая схема выпрямителя. В данном случае мы выбрали диод типа Д214Б (20 вентилей, по пять последовательно  соединенных вентиля в каждом плече моста). В качестве фильтра используем Г-образный RC-фильтр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Х а р л а м о в В. В. Методические  указания  к самостоятельным занятиям по курсу электроники / В. В. Х а р л а м о в, Р. В. С е р г е е в, П. К. Ш к о д у н. 
   ОмГУПС. Омск, 2007. 44 с.
2. Л а ч и н В. И., С а в е л о в Н. С. Электроника. Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. 576 с.