Электропреобразовательные устройства. Вариант 6
Оригинальный документ?
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: fc = 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:
Sтр = 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 fc = 400 Гц и Sтр = 16 В×А находим:
– амплитуда магнитной индукции: Bm = 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 fc = 400 Гц и Sтр = 16 В×А:
– коэффициент заполнения медью окна сердечника: km= 0,21;
– коэффициент заполнения сталью сечения сердечника: kс= 0,82;
5. Находим основной расчетный параметр трансформатора – произведение Qc×Qо:
Qc×Qо = [(1+h)/h]×[(Sтр×102)/(4,44× fc× Bm×j× km× kc)] =
= [(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: I0max = 0,5 А;
4) минимальное значение выпрямленного тока: I0min = 0,35 А;
5) выходная мощность: Р0 = 6 В×А;
6) напряжение сети: U1 = 220 В;
7) частота сети: fc = 50 Гц;
8) относительные напряжения сети в сторону повышения: amax = 0,05;
9) относительные напряжения сети в сторону понижения: amin = 0,05;
10) коэффициент пульсации кп = 0,03;
11) схема выпрямления: двухполупериодная со средней точкой.
РАСЧЕТ
1. Схема, изображенная на рис. 3 является двухполупериодной со средней точкой.
Рис. 3. Схема однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой.
Расчет параметрического стабилизатора напряжения
Исходные данные:
1) номинальное выходное напряжение: Uвых = 12 В;
2) максимально допустимое отклонение выходного напряжения от номинала:
DUвых = ±1,5 В;
3) максимальное значение тока нагрузки: Iн макс = 15 мА;
4) минимальное значение тока нагрузки: Iн мин = 10 мА;
5) изменения выходного напряжения:
6) коэффициент пульсации на входе стабилизатора:
где Uп – амплитуда переменной составляющей на входе стабилизатора;
7) максимально допустимая относительная нестабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения в заданных пределах:
8) максимально допустимая нестабильность выходного напряжения, обусловленная изменением тока нагрузки:
9) максимально допустимый коэффициент пульсаций на выходе стабилизатора:
ап вых 0,4×10 –2;
10) минимальная и максимальная рабочие температуры:
Тмин = – 40 оС, Тмакс = 40 оС;
Расчет компенсационного стабилизатора напряжения
Исходные данные:
1) номинальное значение выходного напряжения Uвых = 12 В;
минимальное значение выходного напряжения Uвых мин = 11 В;
максимальное значение выходного напряжения Uвых макс = 13 В;
2) максимальный и минимальный токи нагрузки включающие и внутреннее потребление стабилизатора (ток делителя и т.п.):
Iн мин = 0,2 мА; Iн макс = 0,4 мА;
3) коэффициенты относительного изменения питающего напряжения:
амин = Uс мин/Uс = 0,9, амакс = Uс макс/Uс = 1,1,
где Uс — номинальное, Uс мин — минимальное, Uс макс — максимальное значение напряжения сети;
4) относительное значение максимально допустимой амплитуды пульсаций выходного напряжения:
ап = 1×10 –2;
5) максимально допустимый усредненный коэффициент стабилизации при изменении напряжения сети:
Кст доп = 20;
6) максимально допустимое усредненное выходное сопротивление стабилизатора:
Rвых = 0,35 Ом;
7) диапазон рабочих температур:
Тс мин = –20 оС; Тс макс = 50 оС;
8) коэффициент сглаживания пульсаций:
qп = 19;
9) абсолютный температурный коэффициент напряжения стабилизации:
gu = 12 мВ/оС.
Рис. 5. Схема компенсационного стабилизатора.
РАСЧЕТ