Выпрямители переменного тока

Минский государственный высший

Авиационный колледж

 

 

Дудников И. Л.

 

АВИАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

ЧАСТЬ 2

 

Учебно-методическое пособие

 

Минск 2011

УДК 621.38

ББК 39.52-051-04

А20

 

 

И. Л. ДУДНИКОВ,

кандидат технических наук, доцент

 

 

Рецензент

 

А. Г. Клюев

кандидат технических наук, доцент кафедры ТЭРЭО

 

 

Одобрено и рекомендовано к изданию научно-методическим советом МГВАК (протокол от 18.01.2010г. № 2)

 

 

Учебно-методическое пособие по курсу «Авиационная электроника» предназначено для студентов (курсантов) специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» (специализация 1-37 04 02-01). В нем содержатся теоретические сведения по схемотехники устройств электроники и цифровых устройств, список рекомендуемой литературы.

 

© МГВАК, 2011

РАЗДЕЛ 1 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

 

Выпрямители переменного тока

 

Для получения электрической энергии нужного вида часто приходится преобразовывать энергию переменного тока в энергию постоянного тока (процесс выпрямления), либо энергию постоянного тока в энергию переменного тока (процесс инвертирования). Устройства, с помощью которых осуществляются такие преобразования, называются выпрямителями и инверторами, соответственно. Выпрямители и инверторы являются вторичными источниками электропитания (ИВЭ).

Классификация выпрямителей:

1 по возможности управления:

- неуправляемые, когда на выходе выпрямителя получают выпрямленное постоянное напряжение;

- управляемые, когда на выходе выпрямителя необходимо изменить значение выпрямленного тока;

2 по числу фаз первичного источника питания:

- однофазные (выпрямители малой и средней мощности);

- многофазные, обычно 3-х фазные (выпрямители большой мощности);

3 по форме выпрямленного напряжения:

- однополупериодные;

- двухполупериодные.

Параметры выпрямителей:

- средние значения выпрямленных тока и напряжения I_нср и U_нср;

- мощность нагрузочного устройства P_нср = U_нср I_нср;

- амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения U_осн.m;

- коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения p = U_осн.m / U_нср.

- КПД:

h = P_нср / (P_нср + P_тр + P_д),

где P_тр – потери в трансформаторе, Р_д – потери в диодах.

Рассмотрим структурную схему однофазного выпрямителя (рисунок 1.1).

U1

Рисунок 1.1 – Структурная схема однофазного выпрямителя

 

На вход выпрямителя подается переменное напряжение U₁, которое с помощью трансформатора Т_р изменяется до требуемого значения U₂, которое преобразуется вентильной группой ( или одним вентилем) в пульсирующее напряжение U₀₁. Выпрямленное напряжение U₀₁ имеет, кроме постоянной составляющей, еще и переменную составляющую, которая с помощью сглаживающего фильтра С_ф снижается до требуемого уровня, и напряжение U₀₂ на выходе фильтра подается на стабилизатор С_т, который поддерживает неизменным напряжение на нагрузке U_н при изменении значений входного напряжения и сопротивления R_н.

Для выпрямления однофазного переменного напряжения применяют 3 основных типа выпрямителей:

- однополупериодный;

- двухполупериодный мостовой;

- двухполупериодный с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора.