Главная Источники вторичного электропитания - часть 2




Рис. 7.52. Схема тиристориого стабилизатора постоянного напряжения 27 В, 20 А



7.8. Методика и пример расчета

Требуется рассчитать тиристорный стабилизатор выпрямленного напряжения по следующим исходным данным: напряжение трехфазной сети С/с - 220 В; /с = 50 Гц; ас = &с = 0,1 выходное напряжение 27 В; пределы регулирования выходного напряжения .t/„m;n = 24,3 В и [/„„,„=29,7 В; максимальный и минимальный токи нагрузки /н таж - 10 А и /ц mm = 0; амплитуда пульсации на выходе сглаживающего фильтра 1/н~ = 1 В; максимальная температура окружающей среды Гс = 50 °С.

1. Выбираем тиристорный регулятор по схеме на рис. 7.3, а. Задаемся падением напряжения в прямом направлении иа каждом тиристоре - 2 В и на диоде - 1 В, суммарное падение напряжения на TP ДС/в = 3 В.

2. Для определения максимального напряжения на выходе TP в режиме холостого хода (с учетом падения напряжения на сглаживающем фильтре, включенном на его выходе), предварительно задавшись Кгс = 2,5 • 10, Sm = 1,4 Т, S == 3, С/о « 27, « 10 А, вычислим сопротивление обмотки фазы трансформатора ТУ. По формуле (4.4) находим

27-10 УЗ-50-1,4

/•7.1,» 2,5-103 - 1/ -=0,12Ом.

10-50.1,4 У 27-10

Принимаем ориентировочно сопротивление дросселя г - ry,.

3. Используя (7.1), найдем максимальное напряжение на выходе тиристорного регулятора

Coma.v= 29,7 -f 3 + (0,12 + 0,12)10 = 35,1 В.

4. Выбираем минимальный угол регулирования a„j;„ = 20° и находим действующее напряжение на вторичной обмотке трансфер" матора, соответствующее минимальному напряжению питающей сети по табл. 7.1, п.. 10:

лУ2"-35,1

УгтШ =----= 27,3 В.

3(1+003 20")

5. Номинальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора по формуле (7.2)

27,3

С/2=--=30,ЗВ.

1-0,1

6. Максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора итах ПО формуле (7.3), а также минимальное выпрямленное напряжение Uotn по формуле (7.4):

С2та*= 30,3(1 + 0,0 = 33,3 В;

fJomin- 24,3 + 3= 27,3 В.

7. Так как наибольший ток через тиристор соответствует минимальному углу открывания, то согласно табл. 7.1, п. 2:

/откр.ср. т- g =3,33 А.



8. Максимальные прямое и обратное напряжения на закрытом тиристоре по табл. 7.1, пп. 7, 8:

i/np.3aKp=i/o6p. т=33,3 12=46,9 В.

9. Выбираем тиристор КУ202Г с параметрами (/цр.закр тал т = = (/обртажт == 50 В. /откр. ср max т= Ю А (при а = 0). Для тиристора КУ202Г по формуле (7.7) иаходим максимально допустимое

среднее значение тока /;„р.,р. тахт= -A>/oткp. ср. т=

= 3,33 А.

10. Определяем мощность рассеяния на тиристоре по формуле

(7.9)

Рср.т « 2 . 3,33 = 6,66 Вт < Яср max т = 20 Вт.

Мощность Рртахт зависит от температуры корпуса и определяете по формуле (7.10). Если условие (7.11) выполняется, то из (7.12) определяется температура корпуса тиристора Гк max т в заданном режиме, а затем рассчитывается радиатор.по методике, изложенной в гл. 13.

П. Силовые диоды VDi, VD и VDg (рис. 7.3) выбирают по обратному напряжению и среднему прямому току, полученным для тиристоров VSi, VSj и VSg. Выбираем диоды КД206 ((/обр и п=» •=400 В, /„р- 10 А, (Упр - 1,2 В)

/отир. ер. т = 3,33 А < /пр= 10 А.

По формуле (2.7) для диода иаходим мощность потерь

Рпр. ер « 1.2 • 3,33 « 4 Вт < Рдр. ер = Ю Вт.

Полученное значение мощности потерь используется для расчета радиатора по методике, изложенной в гл. 13 для заданной 7"о = = 50 "С.

12. Для выбора «обратного» диода VDo (см. рис. 7.3) определяем напряжение Uomin по формуле (7.5)

(/6 mm = 24,3 + 3 + (0,12 -f 0,12) • 10 = 29,7 В

и по табл. 7.1, п. 12 находим

/ пУ2-29,7

«m«..= arccos

3.33.3

По табл. 7.1, пп. 4, 5 определяем среднее значение тока

3-10

/пр.ср = -(70-б0) = 0,83А и действующее значение тока

/прп=10/-

/прп=10/ 1(70-60) -2,9А.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [98] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0113