4.3 Расчет мостовой схемы однофазного выпрямителя

4.3.1 Расчет мостовой схемы однофазного выпрямителя, работающего на активную нагрузку. Мостовая схема однофазного выпрямителя представлена на рисунке 2,б.

Максимальное обратное напряжение на диоде

Uобр.max = √ 2 ∙ U2 = π ∙ Ud / 2.

Расчетные мощности первичной и вторичной обмоток трансформатора, а также в целом трансформатора

S2 = S1 = Sтр = 1,23 ∙ Pd = 1,23 ∙ Ud ∙ Id.

Все остальные расчетные формулы такие же, как и для однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой трансформатора, работающего на активную нагрузку.

4.3.2 Расчет мостовой схемы однофазного выпрямителя, работающего на индуктивную нагрузку (L-фильтр). Режим работы однофазного мостового выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке ничем не отличается от аналогичных режимов однофазной схемы выпрямителя с выводом средней точки трансформатора, работающего на индуктивную нагрузку. Рассмотренный ранее материал можно целиком отнести к мостовой схеме за исключением расчета мощности трансформатора:

S2 = S1 = Sтр = 1,11∙Pd.

Достоинством однофазного мостового выпрямителя является то, что обратное напряжение на диодах в 2 раза меньше, чем в двухполупериодном выпрямителе со средней точкой вторичной обмотки трансформатора. Кроме того, он имеет более простую конструкцию трансформатора при меньшей типовой мощности его.

Меньший коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения по сравнению с предыдущими схемами выпрямления имеют трехфазные выпрямители с нулевой точкой трансформатора и мостового типа.

4.4 Расчет трехфазного выпрямителя с нулевой точкой трансформатора, работающего на активно-индуктивную нагрузку

Схема выпрямителя приведена на рисунке 2,в.

Среднее значение выпрямленного напряжения равно

Ud = 1,17 ∙ U2,

где U2 – действующее значение фазового напряжения на вторичной обмотке трансформатора, В.

Действующее значение фазового напряжения на вторичной обмотке трансформатора

U2 = 0,85 ∙ Ud.

Среднее значение тока через диод

Ia = Id/3.

Максимальное допустимое обратное напряжение на диоде

Uобр.max = 2,09 ∙ Ud.

Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора

I₂ = Id/√3 = Ia ∙ √3.

Действующее значение тока в первичной обмотке трансформатора

I₁ = (√2 ∙ Id) /( 3 ∙ n),

где n = U1ф/U2ф.

Расчетная мощность трансформатора

Sтр = 1,34 ∙ Pd = 1,34 ∙ Ud ∙ Id.

Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения

Кп = 2 / (m² – 1),

где m = 3.

Схема трехфазного выпрямителя с нулевой точкой трансформатора может работать только при наличии трехфазного трансформатора, вторичные обмотки которого должны быть соединены только звездой.

В трехфазных выпрямителях мостового типа наличие силового трансформатора при определенных условиях работы не обязательно. Вторичные обмотки трансформатора могут быть соединены звездой или треугольником при необходимости ступенчатого регулирования напряжения.