Магнитные цепи Расчёт параметров трёхфазного трансформатора Расчёт параметров асинхронного трёхфазного двигателя Однофазная мостовая схема выпрямления Фильтрация выпрямленного напряжения

Коэффициент мощности схемы

Более высокие показатели мостовой схемы по сравнению с нулевой обусловили ее широкое применение как для мощных, так и для маломощных выпрямителей трехфазного тока.

Фильтрация выпрямленного напряжения

Напряжение, получаемое от выпрямителей, является не постоянным, а пульсирующим. Оно состоит из постоянной и переменной составляющих. Чем больше переменная составляющая по отношению к постоянной, тем больше пульсация и хуже качество выпрямленного напряжения.

Переменная составляющая формируется гармониками. Частоты гармоник определяются равенством

, (7.45)

 где

  k – номер гармоники, k = 1, 2, 3, …;

  m – количество пульсов выпрямляемого напряжения;

 f – частота напряжения сети.

Как уже отмечалось выше, качество выпрямленного напряжения оценивается коэффициентом пульсации p (см. выражение (7.8)), который зависит от среднего значения выпрямленного напряжения и амплитуды основной гармоники в нагрузке.

Порядок гармонических составляющих n = km, содержащихся в кривой выпрямленного напряжения, зависит лишь от числа пульсов и не зависит от конкретной схемы выпрямителя. Гармоники минимальных номеров имеют наибольшую амплитуду.

Действующее значение напряжения гармонической составляющей порядка n зависит от среднего значения выпрямленного напряжения Ud идеального нерегулируемого выпрямителя:

 . (7.46)

В реальных схемах переход тока с одного диода на другой происходит в течение некоторого конечного промежутка времени, измеряемого долями периода переменного напряжения и называемого углом коммутации. Наличие углов коммутации существенно увеличивает амплитуду гармоник. В результате растут пульсации выпрямленного напряжения.

Переменная составляющая выпрямленного напряжения, состоящая из гармоник низкой и высокой частоты, создает в нагрузке переменный ток, который оказывает мешающее воздействие на другие электронные устройства.

Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения между выходными зажимами выпрямителя и нагрузкой включают сглаживающий фильтр, который значительно ослабляет пульсацию выпрямленного напряжения за счет подавления гармоник.

Основными элементами сглаживающих фильтров являются катушки индуктивности (дроссели) и конденсаторы, а при небольших мощностях и транзисторы.

Работа пассивных фильтров (без транзисторов и других усилителей) основана на зависимости от частоты величины сопротивления реактивных элементов (катушки индуктивности и конденсатора). Реактивные сопротивления катушки индуктивности XL и конденсатора X С:

 XL = 2πfL ; X С = 1/2πfC , (7.47)

где f – частота тока, протекающего через реактивный элемент;

 L – индуктивность дросселя;

 С – eмкость конденсатора.

Расчет тока КЗ в начальный момент времени

2.4.2.1. Начальный ток КЗ (ток разряда) свинцово-кислотного аккумулятора (Ip0) в амперах следует определять по формуле

. (3)

Примечание. В качестве примера на черт. 17 приведена зависимость напряжения на зажимах заряженного аккумулятора типа СК-1 от силы тока в начальный момент КЗ.

2.4.2.2. При упрощенных расчетах начальный ток разряда свинцово-кислотного аккумулятора допустимо определять по формуле

 (4)

и принимать E0 = 2,05 - 2,15 В; Епо = 0,10 - 0,15 В и Rвт =0,004 - 0,007 Ом.

2.5. Расчет токов КЗ в сети, питаемой от свинцово-кислотной аккумуляторной батареи

2.5.1. Расчет тока КЗ от аккумуляторной батареи в произвольный момент времени следует рассчитывать по формуле (2), заменив в ней Eo на , Rвт на  и Епо на .

2.5.2. Ток КЗ от аккумуляторной батареи в начальный момент времени следует рассчитывать по формуле (3) с учетом п.2.5.1.

2.5.3. При упрощенных расчетах начальный ток КЗ от аккумуляторной батареи следует определять по методике, изложенной в приложении 5.

Из формул для сопротивления реактивных элементов следует, что с увеличением частоты тока сопротивление катушки индуктивности (дросселя) растёт, а конденсатора уменьшается.

Задача 2.2. К трехфазной линии с линейным напряжением Uл подключены три одинаковых приемника, соединенных по схеме «звезда» (рис. 8). Активные и реактивные сопротивления каждого приемника соответственно равны r, х. Определить силы тока в фазах нагрузки линейных проводах, а также потребляемую нагрузкой активную мощность следующих режимах: а) симметричном трехфазном; б) при обрыве одной фазы нагрузки; в) коротком замыкании той же фаза нагрузки. Построить для всех трех случаев топографические диаграммы напряжений на них показать векторы токов.

 

 

Вариант

Данные к задаче 2.2

Вариант

Данные к задаче 2.2

Uл, B

r, Ом

х, Ом

Uл, B

r, Ом

х, Ом

1

220

1

3

6

380

6

8

2

380

3

1

7

220

8

6

3

220

3

4

8

380

5

3

4

380

4

3

9

220

2

5

5

220

3

5

10

380

3

7

 

Задача 2.3. Трехфазный трансформатор характеризуется следующими номинальными величинами: мощность Sn, высшее линейное напряжение U1B, низшее U2H. Схема соединения обмоток трансформатора Y/Y. Мощность потерь холостого хода Р0 (при первичном напряжении, равном номинальному); короткого замыкания Ркн токах в обмотках, равных номинальным).

Рис. 8

Определить: а.) коэффициент трансформации; б.) фазные напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе; в.) номинальные токи в обмотках трансформатора; г.) активное сопротивление фазы обмоток; д.) к.п.д. трансформатора cos >j2 = 0,8 и значениях коэффициента загрузки 0,25; 0,5; 0,75; е.) годовой эксплуатационный к.п.д. трансформатора при тех же значениях cos j2 и коэффициента загрузки при условии, что трансформатор находится под нагрузкой в течении 4200 ч., а остальное время цепь вторичной обмотки разомкнута.

Указание. Принять, что в опыте короткого замыкания мощность потерь делится поровну между первичной и вторичной обмотками.

Вариант

Данные к задаче 2.3

SH, кВ>×А

U1H,кВ

U1H,B

Рo, Вт

Рк, Вт

1

20

6

230

180

600

2

20

10

400

220

600

3

30

6

230

250

850

4

30

10

400

300

850

5

50

6

525

350

1325

6

50

10

400

440

1325

7

100

6

525

600

2400

8

100

10

400

730

2400

9

180

6

400

1000

4000

10

180

10

525

1200

4100


На главную