Определение параметров вентилей однофазной мостовой схемы и выбор типа полупроводниковых диодов

По таблице 1.8 (приложения А) для однофазной мостовой схемы выпрямления с емкостной реакцией нагрузки определяем:

• — требуемая величина среднего значения тока вентиля I_{03(вент)ср} = 0,5•I₀₃ = 0,5•0,44 = 0,22 (А);
• — амплитудное значение тока вентиля

I_{03(вент)макс} = 0,5•F•I₀₃ = 0,5•6,5•0,44 = 1,43 (А),.

где F — коэффициент, зависящий от параметров силового трансформатора.

Расчет действующих значений тока, напряжения вторичной обмотки силового трансформатора

Расчет действующих значений тока и напряжения сводится к определению коэффициентов В, В и F.

По данным таблицы 1.8 приложения определяем зависимости отдельных параметров силового трансформатора по вторичной обмотке (для однофазной мостовой схемы выпрямления с ёмкостной реакцией нагрузки):

— действующее значение напряжения вторичной обмотки.

U₃ = B•U₀₃;

— действующее значение тока вторичной обмотки.

I₃ = 0,707•D•I₀₃;

— типовая мощность силового трансформатора.

Р_3тип. = 0,707•В•Р₀₃.

Коэффициенты В, D, F определяются из графиков зависимости:

В = f(A,) рис. 1.12 (приложения).

D= f(A,) рис. 1.13 (приложения).

F = f(A,) рис. 1.14 (приложения).

где; ;

r_ф = r_{тр.(общ.)} + 2•r_{пр.(вентиль)} — общее сопротивление потерь (активное сопротивление потерь трансформатора и потери на одном плече мостовой схемы.

р = 2; (Ом);

— определяем общее сопротивление потерь трансформатора:

.

Р_3тип. = 0,707•D•В•Р₀₃ = 0,707•1,2•U₀₃•I₀₃ = 0,707•2•10,13•0,59 = 8,45 (Вт).

Предварительно принимая В = 1; D = 2; F = 6,5.

Р_{тип.(общ.)} = Р_2тип. + Р_3тип. + Р_4тип. = 118,4 + 8,45 + 116,8 = 243,65 (Вт).

Определяем сопротивление потерь трансформатора:

.

где k_r = 3,5•10³ (таблица 1.5 приложения) — для однофазной мостовой с ёмкостной реакцией нагрузки; В = 1,35 Тл — величина магнитной индукции (таблица 1.1 приложения); S = 1 — число стержней в трансформаторе; f_сети = 50,0 Гц.

(Ом).

При наличии дополнительных обмоток (W₂, W₄) активные потери по данной обмотке уменьшаются, вследствие уменьшения потерь «перемагничивания».

— величина внутреннего активного сопротивления состоит из прямого сопротивления вентилей и активного сопротивления обмоток трансформатора.

где — прямое сопротивление диода типа Д226Д.

— определяем величину коэффициента А:

.

где = 3,14, р = 2 (для однофазной мостовой схемы выпрямления);

(Ом).

• — номинальное значение сопротивления нагрузки.
• — определяем величину угла (угол сдвига фаз):

.

где r_ф = 1,91 Ом — общее сопротивление потерь по данной схеме выпрямления; X_{L (рас.)} = 2•f L_(рас.) — индуктивное сопротивление рассеяния трансформатора.

— величина индуктивности рассеяния определяется:

.

где f_сети = 50 Гц; В = 1,35 Тл — магнитная индукция; S = 1 — число стержней трансформатора; k_L = 5•10² (таблица 1.5 приложения) — для однофазной мостовой схемы выпрямления с `ёмкостной реакцией якоря.

— определяем величину индуктивного сопротивления рассеяния:

X_{L (рас.)} = 2•f L_(рас.) = 2•3,14•50•0,693•10^-3 = 0,2176 (Ом).

— определяем величину угла сдвига фаз:

= 5,22= 5,2.

Согласно графиков, представленных на рис. 1.12, 1.13, 1.14 и 1.15 для, А = 0,22 и = 5,2 имеем В = 0,9, D = 2,16, F = 6, Н = 350.

Уточняем параметры трансформатора с учетом полученных коэффициентов:

• — действующее значение напряжения вторичной обмотки U₃ = B•U₀₃ = 0,9•10,13 = 9,117 (В);
• — действующее значение тока вторичной обмотки I₃ = 0,707•D•I₀₃ = 0,707•2,16•0,59 = 0,9010 = 0,90 (А);
• — типовая мощность трансформатора Р_3тип. =

= 0,707•D•BU₀₃•I₀₃ = 0,707•2,16•0,9•10,13•0,59 = 8,2 (Вт).