Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Методические указания к практической работе. Расчет схемы однофазного выпрямителя
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Другое

Методические указания к практической работе. Расчет схемы однофазного выпрямителя

библиотека
материалов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

 «КРАСНОДАРСКИЙ МОНТАЖНЫЙ ТЕХНИКУМ»

(ГБПОУ КК «КМТ»)

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ

К практической расчетной работе

Расчет схемы однофазного выпрямителя

по специальности 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий









Методическое указание к практической расчетной работе по дисциплине ОП.04 Основы электроники для студентов 2 курса очной и заочной форм обучения









Составитель:Шпота Л.И. – преподаватель электротехники и спецдисциплин











КРАСНОДАР   2015

РАССМОТРЕНО

на заседании Методического совета

Протокол от «___» ____2015 г. №___

Председатель __________ Н.Н. Каленникова


УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по учебной работе

__________________  Ж.Г. Рувина

«____» __________ 2015 г.

ОДОБРЕНО

на заседании методической (цикловой) комиссии  

Протокол от «___» _____2015 г. №___

Председатель __________ В.В. Анисимов

_________ ____________









Автор:

Шпота Л.И.., преподаватель ГБПОУ КК «КМТ»          _______________

 

         

                             

Рецензенты:

_______________

                                                           

                                               







РАСЧЕТ МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ С ФИЛЬТРОМ



Исходными данными для расчета выпрямителя являются:

U
но – среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке;

I
о – среднее значение выпрямленного тока;

U
1 – напряжение сети;

К
п.вых – коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения на нагрузке. 

hello_html_6d9f8580.gif

Рис. 2.1. Схема мостового выпрямителя с фильтром


В приводимых ниже расчетах напряжение выражается в вольтах, ток – в миллиамперах, сопротивление – в Омах, емкость – в микрофарадах, коэффициент пульсаций в процентах.

Произведем расчет со следующими данными.

Дано: Uно = 4 В; Iо = 2 А; U1 = 220 В; Кп.вых = 2 %.


^

2.1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА


1. Для выбора типа диодов, определяют обратное напряжение на вентиле

U
обр =1,5·Uо = 1,5 · 1,2 · 4 = 7,2 В,

где U
о = 1,2 · Uно – напряжение на входе сглаживающего фильтра должно быть больше напряжения на нагрузке, т.к. учитывает потери напряжения на фильтре. 

Средний ток через вентиль

I
а ср = 0,5·Iо = 0,5 · 2 = 1 А.

Выбираем диоды КД130АС с I
ср = 3 А; Uобр.М = 50 В

Выбор диода производится по этим двум параметрам I
а.ср и Uобр. Из справочника выписывают максимальное обратное напряжение, средний ток и внутреннее сопротивление вентиля Ri. Если величины Ri в справочнике нет, то его легко рассчитать. При падении напряжения на кремниевом диоде UД = 0,7 В величина Ri = UД / Iа ср = 0,7 / 1 = 0,7 Ом.

2. Расчет трансформатора при U
о = 1,2 · Uно = 1,2 · 4 = 4,8 В:

1.Определяют сопротивление трансформатора

hello_html_m1ec682e1.gif1132 Ом.

2.Напряжение на вторичной обмотке трансформатора

hello_html_m7afddbbf.gif 11,5 В.

3.Токи обмоток

hello_html_6e2a974c.gif2,9 A, 

hello_html_ec99fd9.gif 0,18 A.

3.Вычисляется габаритная мощность трансформатора, которая для двухполупериодной схемы определяется выражением

hello_html_51838436.gif57 В∙А.

4.Далее находится произведение площади сечения сердечника трансформатора Qc на площадь окна сердечника Q
0, которое в зависимости от марки провода обмотки равно, см4

Q
С Q= 1,6·Pг для провода марки ПЭЛ;

Q
С Q= 2,0·Pг для провода марки ПЭШО;

Q
С Q= 2,4·Pг для провода марки ПШД.

Таблица 3.1



Табл 3.2 Параметры диодов

0,02


15


50


ГД402Б


0,03


15


50


Д104


0,03


100


150


КД401Б


0,03


75


150


Д206


0,1


100


1


Д207


0,1


200


1


Д208


0,1


300


1


КД102Б


0,1


300


4


КД103А


0,1


50


20


2Д237В


0,3


100


300


Д7Ж


0,3


400


2,4


КД105Г


0,3


800


4


КД106А


0,3


100


30


Д202


0,4


100


1,2


Д203


0,4


200


1,2


Д204


0,4


300


1,2


Д205


0,4


400


1,2


Д302


1


200


5


КД226Д


2


600


50


Д303


3


150


5


КД130АС


3


50


200


КД248В


3


800


100


Д245Б


5


300


1,1


Д304


5


100


5


КД202Ж


5


140


1,2


2Д231Б


10


200


200


В10


10


100…1000


1


Д214А


10


100


1,1


Д215А


10


200


1,1


Д245


10


300


1,1


Д305


10


50


5


КД203А


10


420


1


КД213В


10


200


100


2Д239А


20


100


500


КД2999А


20


250


100


В25


25


100…1000


1


2Д252Б


30


80


200


КД2997Б


30


200


100


В50


50


100…1000


1


В100


100


100…1000


1




Для провода ПЭЛ 

Q
С Q= 1,6 · Pг = 1,6 · 57 = 91 см4.

Из таблицы 3.1, в которой приведены основные данные типовых Ш-образных пластин, по значению Q
С Q0 выбирают тип пластины и выписывают все ее параметры. 

Выбираем пластины УШ-30 с а = 3 см; b = 1,9 см; h = 5,3 см; Q
= b h = 10,1 см2.

При этом получают

Q
С = (QС Q0) / Q0 = 91 / 10,1 = 9 см2.

Необходимая толщина пакета пластин c = Q
С / a = 9 / 3 = 3 см.

Отношение с/а рекомендуется брать в пределах 1…2. Если оно выйдет за эти пределы, то необходимо выбрать другой тип пластин.

5.Определяют число витков w и толщину провода d первичной и вторичной обмоток трансформатора при плотности тока в обмотках j = 3 А/мм
2:

d = 1,13 (I/j)
1/2 = 1,13(I/3)1/2 = 0,65·I1/2,

w
1 = 48 U1/ QС = 48 · 220 / 9 = 1173 вит.

d
1 =0,65·I11/2 = 0,65 · 0,18½ = 0,28 мм,

w
2 = 54 U2/ QС = 54 · 11,5 / 9 = 69 вит.,

d
2 =0,65·I21/2 = 0,65· 2,91/2 = 1,1 мм.

С). Расчет фильтра.

1.Емкость конденсатор на входе фильтра 

С
о =30·Iо / Uo = 30 · 2· 4,8 = 288 мкФ.

Выбирают электролитические конденсаторы по величине емкости и номинальному напряжению, причем U
с ≥ 1,2 Uo B.

2.Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения на выходе фильтра

К
п.вх =300·Iо / (Uo· Co) = 300 · 2/(4,8 · 288) = 0,43 %.

3.Необходимый коэффициент сглаживания фильтра

q = К
п.вх / Кп.вых = 0,43 / 2 = 0,215.

В данной схеме выбран двухзвенный LC-фильтр. Коэффициент сглаживания одного звена 

q
зв =(q)1/2 = 0,2151/2 = 0,46.

4.Определяют произведение L
фCф по формуле 

L
ф Сф=2,5(qзв +1) = 2,5(0,45+1) = 3,63 Гн∙мкФ.

Задаются емкостью С
ф так, чтобы индуктивность дросселя фильтра не превышала 5 – 10 Гн и определяют индуктивность дросселя. Принимаем Lф = 7 Гн.

С
ф = 3,63 / 7 = 0,5 мкФ.

5.Находят сечение сердечника Q
С, число витков w и диаметр провода d обмотки дросселя:

Q
с = Lф Io2/2 = 7· 22 / 2 = 14 см2;

w = 4·10
2/ Io =4·102/ 2 = 200 витков;

d = 0,65·I
о1/2 = 0,65·21/2 = 0,92 мм.

Сечение обмотки

Q
w =w·d2/1000 = 200 · 0,922/100 = 1,92 см2.

Q
С QW = 14·1,92 = 27 см4.

6.По произведению Q
С QW из таблицы 3.1 выбирают тип сердечника и выписывают все параметры. С учетом объема, занимаемого стенками каркаса и изоляционными прокладками, сечение окна должно быть несколько больше сечения обмотки.

Выбираем пластины Ш-19 с а = 1,9 см; b = 1,2 см; h = 3,35 см; Q
= b h = 4,02 см2.

D). Проверяют значение выпрямленного напряжения на нагрузке, для чего определяют среднюю длину витка обмотки lw и сопротивление провода обмотки Rw:

l
w =π·(a + b) = π·(1,9 + 1,2) = 9,73 см;

R
w =2·w·lw/(104 d2) = 2·200·9,73 / (104 ·0,922) = 0,46 Ом.

При этом падение напряжение на двухзвенном фильтре

U
ф =Rw · I0 = 0,46 · 2 = 0,92 B.

Напряжение на нагрузке

U
но = U– Uф = 4,8 – 0,92 = 3,88 B.

Если напряжение на нагрузке получается меньше заданного, то необходимо провести корректировочный расчет. Простейшим является увеличение, до необходимого значения, диаметра провода обмотки дросселя. Увеличение диаметра провода приведет к уменьшению сопротивления обмотки R
w, что в свою очередь вызовет уменьшение падения напряжения на фильтре Uф. При этом необходимо проверить, может ли новый провод разместиться в окне выбранного сердечника дросселя фильтра.



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 03.11.2016
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров123
Номер материала ДБ-315426
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх