Выбор деталей выпрямителей

По результатам расчетов выпрямителей необходимо выбрать тип применяемых диодов и стандартные конденсаторы сглаживающих фильтров.

Диоды выбирают по допустимому среднему току I_пр., который должен быть больше получившегося в результате среднего тока вентиля , с проверкой по допустимому импульсному току и обратному напряжению.

Параметры диодов приведены в прил. 1. В пояснительной записке для диода необходимо привести маркировку (например, КД202А) и параметры (I_пр.ср, I_пр.и, U_обр и U_пр). Для мостовых выпрямителей рекомендуется применять сборки типа КЦ402 – КЦ412.

Расчет параметров трансформатора или выбор

Стандартного

Общие сведения о трансформаторах. Принцип действия трансформатора основан на свойстве переменного электрического тока вызывать обратимую электромагнитную индукцию в катушках, связанных посредством магнитопровода. При подключении первичной обмотки к сети переменного тока частотой 50 Гц по этой обмотке протекает переменный ток, который создает внутри ее витков и в магнитопроводе (сердечнике) трансформатора переменное магнитное поле. Пронизывая витки вторичной обмотки, это поле индуцирует в них ЭДС. Соотношение количества витков первичной и вторичных обмоток определяет коэффициент трансформации, следовательно, определяет получаемое напряжение на вторичной обмотке (выходное напряжение). Если количество витков вторичной обмотки больше, чем первичной, выходное напряжение трансформатора будет выше напряжения питающей сети, и такая обмотка называется повышающей. Если же вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная, выходное напряжение будет ниже напряжения сети, а обмотка называется понижающей. Трансформатор – это пассивный преобразователь энергии, энергия в него поступает только через первичную обмотку. Энергия в трансформаторе испытывает двойное преобразование: сначала из электрической энергии она преобразуется в энергию магнитного поля (намагничивание магнитопровода током первичной обмотки), а затем обратно – в электрическую энергию тока вторичной обмотки (происходит размагничивание магнитопровода током вторичной обмотки). Коэффициент полезного действия трансформатора всегда меньше единицы. Это означает, что мощность, потребляемая нагрузкой, всегда меньше, чем мощность, потребляемая нагруженным трансформатором от сети. Потери энергии в трансформаторе складываются из потерь в джоулево тепло на первичной и вторичных обмотках, потерь на перемагничивание магнитопровода, потерь на вихревые токи и потерь рассеяния магнитного поля. С точки зрения теории электрических цепей, трансформатор является преобразователем параметров эквивалентного генератора электрической цепи относительно точек подключения первичной обмотки. Другим важнейшим свойством трансформатора является его свойство осуществлять гальваническую развязку цепей первичной и вторичной обмоток, т.е. обмотки оказываются энергетически связаны через магнитное поле, но не связаны электрически. В повышающих обмотках сила тока всегда меньше, а в понижающих – больше, чем в сетевой (первичной) обмотке. Чем больше сила тока в обмотках трансформатора, тем больше магнитный поток в его сердечнике, и тем больше должна быть толщина сердечника, в противном случае будет иметь место магнитное насыщение материала сердечника и коэффициент полезного действия трансформатора резко уменьшится. Кроме того, чем больше сила тока в обмотке, тем более толстым проводом она должна быть намотана, а это требует увеличения площади окна сердечника. Поэтому от мощности трансформатора зависят его габариты, и наоборот. Сердечник определенного размера пригоден для изготовления трансформатора только до определенной мощности, предельной для данных размеров сердечника, которая называется габаритной мощностью трансформатора Р_г. Вторичных обмоток может быть несколько. Такие трансформаторы называются многообмоточными. Существует примерное соотношение между размерами трансформатора и его габаритной мощностью:

, (37)

где S – сечение сердечника трансформатора, в см².

Как и всякий преобразователь энергии, трансформатор характеризуется коэффициентом полезного действия (КПД) – отношением мощности, потребляемой нагрузкой трансформатора, к мощности, которую нагруженный трансформатор потребляет от сети.

КПД маломощных трансформаторов промышленной частоты колеблется в пределах η_тр =0,8 - 0,95. Более высокие значения КПД имеют трансформаторы большей мощности.