Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 12
.
содержит 11 листов, 1 рисунок, 1 схему, использовано 3 источника литературы. Перечень ключевых слов:
диод, выпрямленный ток, напряжение, транзистор, конденсатор, резистор. Цель работы:
получение и закрепление материала. Область применения
:
учебные цели. Эффективность
:
повышения качества знаний. Содержание.
Стр. 1. Задание на курсовую работу 2 2. 3 3. Введение 5 4. Расчетная часть 6 5. Заключение 11 6. Список использованной литературы 12 Введение.
Производство и распределение электрической энергии в основном осуществляется на переменном токе. Для преобразования переменного тока в постоянный в настоящее время почти исключительно применяются полупроводниковые преобразователи электрической энергии – выпрямители. Значительный прогресс в преобразовательной технике связан с созданием силовых полупроводниковых вентилей. Высокие электрические параметры, малые габариты и масса, простота конструкции и обслуживания, высокая эксплуатационная надежностьполупроводниковых вентилей позволяет широко использовать их в схемах преобразования переменного тока в постоянный. Расчетная часть.
Рассчитаем силовой трансформатор. Силовой трансформатор должен иметь всего две обмотки – сетевую и повышающую. Найдем мощность, снимаемую с повышенной обмотки. С учетом потерь на вентилях и сглаживающем фильтре напряжение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора, должно примерно на 20% превышать значение выпрямленного напряжения. Поэтому: PII
= 1,2 U0
* I0
=1,2 * 700 * 20 = 16,8 кВт. Принимаем К.П.Д. силового трансформатора η=70%, находим мощность, потребляемую выпрямителем от сети:
P = Определяем площадь сечения сердечника трансформатора: S = √P = √24 = 4,9 см2
. Размеры Ш-образных пластин сердечника: a = 0,9 √S = 0,9 √4,9 = 2 см. c = 1,1√S= 1,1√4,9 = 2,4 см. Предварительно выбираем сердечник типа Ш = 20 × 24. Для трансформатора SN = 60, откуда
N = Находим число витков каждой обмотки трансформатора: W1
= 127 * N = 127 * 12,2 = 1613 витков; W2
= 93 * N = 93 * 12,2 = 1135 витков. Напряжение на каждой половине повышающей обмотки трансформатора:
U следовательно,
W Ток в обмотке W1
при подключении к сети 220 В
I Диаметр провода обмоток (без изоляции) равен: для сетевой обмотки W1
на 220 В: d1
= 0,8 для повышающей обмотки: d2
= 0,8 Выберем тип вентилей. Обратное напряжение на вентиль для однофазной мостовой схемы с нагрузкой емкостного характера составляет: Uобр
= 1,5 * 1,2 U0
= 1,5 * 1,2 * 700 = 1260 В. Среднее значение тока вентиля для данной схемы состовляет: Iср
= 0,5 * I0
= 0,5 * 0,02 = 0,01 А. Т.к. нет диодов, допускающих заданое обратное напряжение, то используем последовательное включение диодов, в каждое плечо моста последовательно два диода типа Д217 с параметрами: Uобр доп
= 1600 В ≥ 1260 В; Iср доп
= 0,05А > 0,01А. Расчитаем сглаживающий фильтр. Определяем емкость конденсатора на входе фильтра, обеспечивающего пульсацию выпрямленого тока не более 10 %. Для мостовой схемы: Сф1
= По каталогу выбираем стандартный электролитический конденсатор типа КЭГ – 2, емкостью 5 мкФ на 1000 В, в количестве 2 штук и ставим их последовательно. Уточняем коэффициент пульсации на входе транзисторного фильтра: Кп. вх
= Расчитаем элементы схемы транзисторного фильтра. Транзистор, работающий в схеме сглаживающего фильтра, должен иметь максимальный ток коллектора Iк. макс. доп
≥ 2 I0
. Для рассчитываемой схемы можно использовать, например, транзистор типа П4А: Iк.макс. доп.
= 5А ≥ 2I0
= 2 * 0,02А = 0,04А. Параметры транзистора типа П203: В=5; α=0,95; Uк. э. макс. доп.
= 35 В; Iк0
< 0,4 мА. Величина сопротивления R1
обычно составляет 80-100 Ом. По таблице выберем резистор с сопротивлением R1
=100 Ом. Мощность, рассеиваемая резистором R1
: PR
1
= I2
0
* R1
= (0,02)2
* 100 = 0,04 Вт. В качестве сопротивления R1
может быть использован резистор типа МТ-0,125. Емкость С2
находим по формуле: C2
= 0,5 Принимаем C2
= 50 мкф, причем рабочее напряжение конденсатора С2
: Uраб.
= 1,5 * I0
* R1
=1,5 * 0,02 * 100 = 3 В. Под наши данные подходит малогабаритный электролитический конденсатор типа ЭТО-1, 50 мкФ на 15 В. Сопротивление нагрузки Rн
можно определить: Rн
= Сопротивление коллекторного p–n - перехода принимаем равным r ≈ 104
ом. Напряжение на участке коллектор-эммитер может быть найдено по формуле: Uк. э.
=(0,3 - 0,7) Uк. э. макс. доп.
, но не должно превышать 16-20 В. Для нашего примера можно принять Uк. э
=17,5 В. R2
≈ R2
≈ Учитывая, что через резистор R2
=100 Ом проходит незначительный ток базы транзистора, мощность, рассеиваемая резистором R2
, может быть минимальной. В качестве сопротивления R2
выберем резистор типа МЛТ -0,25. По таблице выбираем резистор с сопротивлением R2
= 560 ком. Коэффициент сглаживания транзисторного фильтра определим по формуле:
q ≈ Конденсатор CФ3
на выходе транзисторного фильтра обычно имеет такие же параметры, что и конденсатор на входе, т.е. CФ3
=5 мкФ с рабочим напряжением 1000 В.
q ≈ Коэффициент пульсации на выходе фильтра составит: Кп. вых.
= Значение коэффициента пульсации на выходе фильтра не превышает заданного (0,01% < 0,1%). Определим падение напряжения постоянного тока на фильтре: ΔUФ
= I0
* RФ
. Где Rф
– сопротивление фильтра постоянному току Rф
= R1
+ Следовательно, ∆Uф
= 0,02 (100 + Составим принципиальную схему рассчитаного выпрямителя с фильтром: + R1
R2
Cф5
Cф4
Пр ~220 В5
В1
В2
В6
В7
В8
В3
В4
─ VT1 Cф1
Cф2
Cф3
Рисунок 1.
- а) кривые тока на вентиле В1
; б) кривые тока на вентиле В3
; в) кривые выходного тока и напряжения. 0 0 0 ud
, id
iВ3,В4
iВ1,В2
а) б) в)
Заключение.
В данной курсовой работе произведен расчет однофазной мостовой схемы выпрямления, показаны кривые выходного напряжения, выходного тока, кривые тока и напряжения на вентиле В1
и В2
, принципиальная схема выпрямления. Список использованой литературы.
1. Б.С. Гершунский, Расчет основных электронных и полупроводниковых схем в примерах. – Киев: Из – во Киевского университета, 1968. – 21 с. 2. Е.И. Беркович, В.Н. Ковалев, Ф.И. Ковалев, и др., Полупроводниковые выпрямители. – Москва: Энергия, 1978. – 65с.
|