Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Нелинейные пассивные элементы и их вольт-амперные характеристики (ВАХ). Графический метод расчета нелинейных электрических цепей постоянного тока. Магнитные цепи: разветвленные и неразветвленные. Расчет неразветвленной магнитной цепи. Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля. Электромагниты и их применение.Однофазная схема выпрямления с нулевой точкой
Схема однофазного двухполупериодного выпрямителя с нулевой (средней) точкой изображена на рисунке 7.1. Своё название схема получила из-за того, что вторичная обмотка вентильного трансформатора разделена на две равные части и из средней точки раздела сделан вывод, к которому подключается нагрузка. Данную схему можно рассматривать как сочетание двух однополупериодных выпрямителей, работающих в противофазе на общую нагрузку Rн. В первую половину периода, когда полярность напряжения на вторичной обмотке вентильного трансформатора
Данную схему можно рассматривать как сочетание двух однополупериодных выпрямителей, работающих в противофазе на общую нагрузку Rн. В первую половину периода, когда полярность напряжения на вторичной обмоткесоответствует обозначениям на рисунке 7.1, в проводящем состоянии находится диод VD1, а VD2 закрыт. Ток протекает в верхнем контуре вторичной цепи по часовой стрелке. Во второй полупериод полярность напряжения на обмотке меняется и в работу вступает диод VD2, а VD1 закрывается. Ток в этом случае протекает в нижнем контуре вторичной цепи против часовой стрелки. Коммутация тока с одного диода на другой происходит в момент перехода сетевого напряжения через нуль. Независимо от того, какой диод открыт, через нагрузку RН ток iH проходит в одном направлении, указанном на рисунке 7.1.Работа выпрямителя иллюстрируется с помощью временных диаграмм, приведённых на рисунке 7.2. Из этих диаграмм видно, что частота пульсации выходного напряжения uH на нагрузке в два раза выше частоты сети, поэтому однофазная схема с нулевой точкой считается двухпульсовой (двухполупериодной).
Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя для данной схемы
, (7.1)
где U2 – действующее значение напряжения на половине вторичной обмотки вентильного трансформатора;
ω – угловая частота входного напряжения.
Рисунок 7.1 – Однофазная двухполупериодная схема
выпрямления с нулевой точкой
![]()
Рисунок 7.2 – Временные диаграммы работы однофазной двухполупериодной схемы с нулевой точкой: u2 – кривая напряжения на половине вторич-ной обмотки трансформатора; iV1, iV2 – кривые токов диодов VD1 и VD2; uV1, uV2 – напряжение на диодах VD1 и VD2; iн – кривая тока нагрузки; uн – кривая напряжения на нагрузке
Действующее значение напряжения на половине вторичной обмотки трансформатора
(7.2)
Среднее значение тока через диод в два раза меньше среднего значения тока нагрузки Id :
. (7.3)
Максимальное значение тока диода
. (7.4)
Действующее значение тока диода
. (7.5)
Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора
(7.6)
где RH – сопротивление нагрузки выпрямителя.
Максимальное обратное напряжение на диоде в непроводящую часть периода
(7.7)