ряд и ограничиваясь первой гармоникой, найдем коэффициенты ряда-

(cos Y cos Y + m sin m Y sin Y + 1)

TJ -oxx 01m

oim -(m cos m Y sin Y - sin m y cos y) я Ммплктуда первой гармоники переменной составляющей

Зависимость коэффициента пульсации для т=2, 3, 6 показана на рис. 6.32в.

Выпрямленное напряжение при нагрузке с учетом внутренних активных и реактивных сопротивлений

0 = охх - /о ( Ф + mxj2n).

6.7. СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ, ПИТАЮЩИЕСЯ ОТ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Однополупериодная схема выпрямления. Простейшей схемой выпрямления является однополупериодная, которая изображена на рис. 6 33 при различных характерах нагрузки: активной, ак-

Рис 6 33 Однополупериодная схема выпрямления

тивно-емкостной. В зависимости от характера нагрузки соотношение между всеми параметрами схемы выпрямления, так же как и в любой иной схеме, различны При чисто активной нагрузке вентиль будет открыт в течение половины периода, когда потенциал на его аноде положителен Поэтому выпрямленное напряжение в течение этой половины периода будет равно ЭДС вторичной обмотки трансформатора (рис 6 346J.

В течение другой половины периода вентиль закрыт и напряжение на выходе выпрямителя равно нулю.

Рис 634 Однополупериодная схема, работающая на активную

нагрузку ч) напряжение вторичной обмотки, б) выпрямленные напряжение

и токи Its., h, 1г

Среднее значение выпрямленного напряжения

л л

t/ = -- [u.,d(i)t = - {Usm(i)tdwt- = U, (6.20) 2я .) 2л J я я

о о

где U2 - действующее значение ЭДС вторичной обхмотки трансформатора.

Из (6.20) по заданной величине t/o можно определить = (я/]/2 ) и, = 2,22U,.

Кривая выпрямленного напряжения о содержит помимо постоянной составляющей Uq переменные составляющие. Представив кривую о гармоническим рядом, можно определить амплитуду любой гар.моники. Амплитуда основной гармоники, имеющей наи-больщую величину и наименьшую частоту fui = fc, равна Uoim = =0,5л Uo=l,57Uo Коэффициент пульсации по основной гармоники в это.л! случае Кп\ = Оo]m/UQ= 1,57.

Во второй полупериод вентиль закрыт и к нему прикладывается обратное напряжение, равное амплитуде напряжения вторичной обмотки, т. е. Lo6pm= L2m=ixt/o = 3,14 f/o-

Так как в однополупериодной схеме выпрямления вторичная бмотка трансформатора, вентиль и нагрузка соединены последовательно, то в любой момент времени ток нагрузки одновременнв является током вторичной обмотки и током вентиля, т. е. 1о = 12=1в.

Кривая тока io=i2 = iB = UofRii совпадает с кривой о в измененном масштабе (см. рис. 6.346).

Среднее значение тока и амплитуда тока вентиля равны

/ср = /о= адн; /вт= U2ra/Rn = nUolRH = e,liIo.

Действующее значение тока вентиля и вторичной обмотки трансформатора

j (/е^51по)0 = 0,5я/о= 1,57/о.

о

По величине тока вторичной обмотки h и напряжению U2 можно определить мощность вторичной обмотки

S,= m,I,U,U,-fl,3,49P,.

HaJпpяжeниe первичной обмотки отличается от напряжения вт*-ричной обмопки в коэффициент трансформации раз, т. е.

Ui=(Wi/W2)U2 = nU2.

В кривой тока первичной обмотки трансформатора постоянной составляющей нет и, следовательно, действующее значение тока /1 не равно приведенному значению тока вторичной обмотки, так как кривая тока I2 помимо переменной составляющей содержит и постоянную Поэтому пренебрегая таком холостого хода, действующее

значение тока (первичной обмотки трансформатора I, = (1/п) 7=72-= iUzIWi) V 1,57-1 = (1>21 Габаритная мощность тервичной обмотки

= /j =

Ш2 /2

Габаритная мощность вторичной обмотки больше, чем первичной (52>Si), так 1как в кривой тока вторичной обмотки содержится постоянная составляющая, которой в кривой тока первичной обмотки нет.

В трансформаторе, работающем на обычную нагрузку, габаритные мощности первичной и вторичной обмоток одинаковы и равны габаритной мощности трансформатора, т. е Si = S2 = Sp. В нашем случае габаритные мощности обмоток различны и габаритная мощность трансформатора равна полусумме мощностей обмоток, т. е. 5Tp=0,5(Si-f г) =3,09Ро. Эта мощность трансформатора определяет сечение сердечника и его общие размеры.

Существенным недостатком данной схемы выпрямления при работе ее на активную нагрузку является большая величина пульсации выпрямленного напряжения, поэтому необходима установка сглаживающего фильтра.

Если фильтр начинается с индуктивности, нагрузочная характеристика выпрямителя будет резко падающей, выпрямленный ток будет прерывистым, импульсы обратного напряжения с крутым фронтом Поэтому схема с индуктивным фильтром практического интереса не представляет.

Ка практике однополупериодная схема выпрямления применяется в основном с емкостным фильтром (рис. 6 35). Емкость устанавливается на выходе выпрямителя параллельно сопротив-Рис 6 35 Однополупериодная схема, лению нагрузки работающая на активно-емкостную При работе схемы на активно-нагрузку: емкостную нагрузку вентиль от-

крыт в интервале времени, когда

а) напряжение вторичной обмотки;

б) выпрямленные напряжение и ток; - -

в) токи в вентиле и вторичной об- напряжение вторичной обмотки

мотке превышает напряжение на емко-

сти. Как только напряжение вторичной обмотки станет меньше напряжения на емкости, е.мкость разряжается на сопротивление нагрузки. Кривая выпрямленного напряжения в этом случае состоит из двух участков - отрезок си-