Электропреобразовательные устройства. Вариант 6

СОДЕРЖАНИЕ

1. Расчет силового трансформатора3

2. Расчет выпрямительной схемы9

3. Расчет параметрического стабилизатора напряжения12

4. Расчет компенсационного стабилизатора напряжения16

1. Расчет силового трансформатора 

Исходные данные:

1) напряжение сети: U₁ = 380 В;

2) частота тока питающей сети: f_c = 400 Гц;

3) напряжение вторичных обмоток: U­₂ = 24 В; U₃ = 24 В;

4) мощности вторичных обмоток: S₂ = 8 В×А; S₃ = 8 В×А;

5) критерий оптимальности: минимальная стоимость.

РАСЧЕТ

1. Определяем суммарную мощность вторичных обмоток трансформатора:

S_тр = S₂ + S₃ = 8 + 8 = 16 (В×А);

2. В соответствии с таблицами 4.3, 4.4, 4.7¸4.11 выбираем:

– конфигурация магнитопровода: пластинчатый броневой;

– марка стали: Э44;

– толщина пластины: 0,20 мм.

3. Из графика 4.5 для частоты f_c = 400 Гц и S_тр = 16 В×А находим:

 – амплитуда магнитной индукции: B_m = 1,27 Тл;

– К.П.Д. трансформатора: h = 0,93;

– плотность тока в обмотках: j = 5,5 А/мм².

4. Из таблиц 4.13¸4.14 находим для f_c = 400 Гц и S_тр = 16 В×А:

– коэффициент заполнения медью окна сердечника: k_m= 0,21;

– коэффициент заполнения сталью сечения сердечника: k_с= 0,82;

5. Находим основной расчетный параметр трансформатора – произведение Q_c×Q_о:

Q_c×Q_о = [(1+h)/h]×[(S_тр×10²)/(4,44× f_c× B_m×j× k_m× k_c)] =

= [(1+0,93)/ 0,93]×[(16×10²)/(4,44× 400× 1,27×5,5× 0,21× 0,82)] = 1,554 (см⁴).

Расчет выпрямительной схемы

Исходные данные:

1) номинальное выпрямленное напряжение: U₀ = 15 В;

2) номинальный выпрямленный ток: I₀ = 0,4 А;

3) максимальное значение выпрямленного тока: I_0max = 0,5 А;

4) минимальное значение выпрямленного тока: I_0min = 0,35 А;

5) выходная мощность: Р₀ = 6 В×А;

6) напряжение сети: U₁ = 220 В;

7) частота сети: f_c = 50 Гц;

8) относительные напряжения сети в сторону повышения: a_max = 0,05;

9) относительные напряжения сети в сторону понижения: a_min = 0,05;

10) коэффициент пульсации к_п = 0,03;

11) схема выпрямления: двухполупериодная со средней точкой.

РАСЧЕТ

1. Схема, изображенная на рис. 3 является двухполупериодной со средней точкой.

Расчет параметрического стабилизатора напряжения

Исходные данные:

1) номинальное выходное напряжение: U_вых = 12 В;

2) максимально допустимое отклонение выходного напряжения от номинала:

DU_вых = ±1,5 В;

3) максимальное значение тока нагрузки: I_{н макс} = 15 мА;

4) минимальное значение тока нагрузки: I_{н мин} = 10 мА;

10) минимальная и максимальная рабочие температуры:

Т_мин = – 40 ^оС, Т_макс = 40 ^оС;

Расчет компенсационного стабилизатора напряжения

Исходные данные:

1) номинальное значение выходного напряжения U_вых = 12 В;

минимальное значение выходного напряжения U_{вых мин} = 11 В;

максимальное значение выходного напряжения U_{вых макс} = 13 В;

2) максимальный и минимальный токи нагрузки включающие и внутреннее потребление стабилизатора (ток делителя и т.п.):

I_{н мин} = 0,2 мА;  I_{н макс} = 0,4 мА; 

3) коэффициенты относительного изменения питающего напряжения:

а_мин = U_{с мин}/U_с = 0,9,    а_макс = U_{с макс}/U_с = 1,1,

где U_с — номинальное, U_{с мин} — минимальное, U_{с макс} — максимальное значение напряжения сети;

4) относительное значение максимально допустимой амплитуды пульсаций выходного напряжения:

а_п = 1×10 ^–2;

5) максимально допустимый усредненный коэффициент стабилизации при изменении напряжения сети:

К_{ст доп} = 20;

6) максимально допустимое усредненное выходное сопротивление стабилизатора:

R_вых = 0,35 Ом;

7) диапазон рабочих температур:

Т_{с мин} = –20 ^оС;   Т_{с макс} = 50 ^оС;

8) коэффициент сглаживания пульсаций:

q_п = 19;

9) абсолютный температурный коэффициент напряжения стабилизации:

g_u = 12 мВ/^оС.

РАСЧЕТ