Файл: Кирпатовский, С. И. Периодические процессы в нелинейных цепях учеб. пособие.pdf

управляемые НЭ - триоды. И н в е р т и р о в а н и е

имеет

свои отли­

чия

от

г е н е р и р о в а н и я

переменного тока

за счет

постоянно­

го

в автоколебательных

системах

(см . [ 4 ] ) . 'Здесь ограничимся

рассмот­

рением некоторых вопросов выпрямления.

С о б с т в е н н о

выпрямление не приводит к получению постоян­

ного тока (напряжения),

но дает

пульсирующую (постоянного знака) вели­

чину,

которая содержит

п о с т

о я н н у ю составляющую и гармоники.

Поэтому выпрямитель должен состоять из собственно

выпрямителя и фильт­

ра для подавления гармоник. Схема

о д н о п о л у п е р и

о д н о г о

выпрямления показана на

рис. 77. а ,

а

на рис. 7 7 .6

показан

результат

ее действия, до фильтра

- пунктирной

линией и после фильтра - сплошной

а.

5

ка:

Известны две схемы двухполупериодного выпрямления однофазного то­

а) схема с средней точкой и б)

мостиковая (схема Грѳтца).

Схема

со

средней точкой показана на рис.

7 8 ,а , мостиковая

- на р и с.

7Ѳ ..6,

а

одинаковый результат их выпрямления на рис. 7 6 ,в . Из

рисунка

видно,

Рис. 78

значительно меньше,

что скважность кривой (пунктирной) и пульсации

чем в однополупериодной схеме. Поэтому для ее

сглаживания фильтр мо­

ся какІсрГ -film ,

соответственно

Ucp

2=

fi Um ■

ного направления

иг

,

при этом диод Д-^ -проводит,

а

Дг,

- не проводит.

От вторичной

обмотки

трансформатора ток

гіроходит

через

диод Д ^ , зДтѳм

через элементы сглаживающего фильтра СФ,

от

плюса к минусу нагрузки

RH

и далее

к средней

точке трансформатора.

В течение

отрицательного

полупѳриода напряжение

-1 1 6 -

U?_ действует против стрелки, ток проходит толь­

ко черев диод Д ^ , затеи

черев фильтр и нагрузку (снова

от плюса к ми­

нусу) к средней точке.

Действие мостовой схемы при положительном полупѳриодѳ, когда на­

пряжение действует по стрелке, состоит в протекании тока черев диод Д ^,

ватам черев фильтр, от

плюса к минусу нагрувки и , наконец, через диод

Дд к зажиму 2

источника. При отрицательном полупѳриодѳ

напряжение дей­

ствует против

стрелки и ток протекает черев диоды Д£ и

Д ^ ,

сохраняя

в нагрузке то же направление, что и в положительный полупериод.

Сравнивая рассмотренные схемы, замечаем, что они должны иметь раз­

личную стоимость. Действительно, в охѳмѳ однополупериодного

выпрямле­

ся более простой и потому более дешевый фильтр, но нужны два диода и

трансформатор, а в моотовой

схеме - четыре диода, но без трансформато­

ра. Экономическое (технико-экономическое) сравнение схем (как

и других

технических

решений) выполняется путем подсчета так называемых

г о ­

д о в ы х

р а с х о д о в

для каждого ив вариантов. Годовые

расходы

складываются иа определенного процента первоначальной стоимости (зто

4*6% годовых

отчислений от капиталовложений), эксплуатационных расхо­

дов за год и некоторых других статей. Предпочтительным является вариант

с минимумом годовых расходов.

Заметим, что принципиально для получения средней точки может быть

которые иногда могут быть экономически

выгодней трансформатора. Однако

у трансформатора есть немалое,иногда

желательное преимущество - о его

помощью можно получить такое

переменное н е с т а н д а р т н о е

напряжение

(например,

Um

245 в на полуобмотке), которое

после

выпрямления дает

с т а н д а р т н о е

постоянное напряжение

(напри­

мер,

П = ^ Ѵ

г* =

245 = 220 в ) .

Познакомимся еще со схемой Миткевича для выпрямления трѳхфааного

тока, в которой используется один полупериод в каждой из фаа. Схема

изображена на рис. 79, а .

Ее действие в

общих чертах подобно действию

схемы оо средней

точкой,

роль

которой

играет нейтраль вторичной обмот- '

-

117 -

а

В

бенность

- диод открыт не в

течение всего положительного полупѳриода,

а только

в ту

его ча ст ь , когда мгновенное напряжение на данной

фазе

выше, (.чем

на остальных,

, что

видно

ив графика р и с. 7 9 ,6 .

Электрический

угол

в

течение

которого

открыт каждый ив диодов, можно

назвать

у г л о м

д е й с т в и я .

Для схемы Миткѳвича теоретиче­

ское

значение

втого

у гл а , отсчитанного отзначения

U=üm

в о^ѳ

сторо­

ны,

равно

2fp

2x260°

= 120° и определяется соотношением

, где

П

- число диодов. В реальных схемах

коммутация диодов

происходит о

некоторым

запозданием

(затягиванием),

зависящем от характера нагрузки '

и вида диодов.

и некоторые другие

с х е м ы

выпрямления могут

ооут

Описанные

щѳствлятьоя с использованием диодов различного

вида:

полупроводниковых

(медно-закисных, селеновых,

германиевых, кремниевых),

ртутных колб

(в частности, игнитронов), гавотронов. Выбор вида диода зависит

от на­

значения выпрямителя и его

мощности.

2 6 .

- 118 -

О ФОРМИРОВАНИИ СИГНАЛА И ДВУХПОЛЮСНИКА

С ЗАДАННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ С ПОМОЩЬЮ ДИОДОВ

Покажем формирование с помощью активной ветви о диодом, схема ко­

торой показана на

рис. 80,

а , а результат действия (характеристика) -

на рис. 8 0 ,6 . Такая ветвь

применяется для ограничения напряжения. При­

а.

Ö.

мером формирования сигнала может слу­

жить получение почти прямоугольного

импульса из полупериода синусоидаль­

ного колебания, что находит широкое

применение

в задачах практики

(в ав­

томатике, измерительных схемах, им­

пульсной технике). Схемы простейших

формирователей

сигнала, в данном

слу­

чае

о г р

а н и ч и т е л е

Іі

напря­

жения, и результаты их действия показа­

ны на

рис.

81 а ,б и 82 а ,б . Первая

схема

осуществляет формирование

обоих

г о ,

полностью срезая второй.

полупѳриодов,

а вторая - только

одно­

В этих схемах

всегда напряжение

,

так

как при увеличении

иг

до

значения

Е

открывается диод,и ток

ig

вызывает дополнительное

падение напряжения

rig

т ак , что согласно

второму закону Кирхгофа

и,- г (іг + ig)=E = Uz .