Расчет индуктивно-емкостного фильтра с индуктивным характером входного сопротивления

Информация из данного пункта используется для расчета индуктивно-емкостного сглаживающего фильтра с индуктивным характером входного сопротивления (т.е. схема фильтра создает индуктивную нагрузку для выпрямителя). Для расчета индуктивно-емкостного фильтра с емкостным характером входного сопротивления нужно пользоваться пунктом 3.10. Рассмотрим порядок расчета схемы фильтра (рис. 2.8г).

Определяется минимально допустимое значение индуктивности дросселя фильтра (Гн):

L_min= , (3.11.1)

где U_0x – см. формулу 3.9.4;

n – см. табл. 3.9.1 пункта 3.9;

π – математическая константа, приближенно равная 3,14159;

f_c – частота питающей сети, Гц (см. пункт 3.1);

I₀ – выходной ток выпрямителя, А (см. пункт 3.2).

В соответствии с вычисленным значением L_min из справочника или с использованием раздела «Приложения» данного методического пособия выбирается стандартный дроссель со значением индуктивности, большим или равным L. Для выбранного дросселя выписываются параметры: индуктивность L, допустимый ток I, активное сопротивление обмоток r_L.

Рассчитывается значение параметра V (имеет размерность Гн∙мкФ):

V= , (3.11.2)

где n – см. табл. 3.9.1 пункта 3.9;

q – коэффициент сглаживания, рассчитанный по формуле 3.3.3 (см. п. 3.3).

Рассчитывается значение емкости С конденсатора фильтра (мкФ):

С= , (3.11.3)

В соответствии с вычисленным значением C из справочника или с использованием раздела «Приложения» данного методического пособия выбирается стандартный конденсатор со значением емкости С_ст, большим или равным С.

Также необходимо соблюдать условие, чтобы рабочее напряжение U_раб выбранной марки конденсатора было больше или равно требующемуся в данной схеме от конденсатора рабочему напряжению, которое определяется по формуле

U_раб= U_0x. (3.11.4)

Вычисляется уточненное значение коэффициента сглаживания q_ут фильтра с учетом значений Lи C_ст выбранных элементов

q_ут= –1, (3.11.5)

где n – см. табл. 3.9.1 пункта 3.9.

Должно соблюдаться следующее условие:

q_ут≥q, (3.11.6)

где q – коэффициент сглаживания, рассчитанный по формуле 3.3.3 (см. п. 3.3).

Если условие (3.11.6) не соблюдается, то нужно выбрать другой стандартный дроссель с ближайшим большим значением индуктивности или другой стандартный конденсатор с ближайшим большим значением емкости, и проверить соблюдение условия (3.11.6) заново.

Определяется резонансная частота фильтра (рад/с):

ω₀= , (3.11.7)

Проверка на отсутствие резонанса проводится по следующему условию:

ω₀≤n∙π∙f_c, (3.11.8)

где π – математическая константа, приближенно равная 3,14159;

f_c – частота питающей сети, Гц (см. пункт 3.1);

n – см. табл. 3.9.1.

Если условие (3.11.8) соблюдается, то резонанс отсутствует, и параметры элементов фильтра подобраны правильно. В противном случае, нужно выбрать другой стандартный дроссель с ближайшим большим значением индуктивности или другой стандартный конденсатор с ближайшим большим значением емкости, и проверить соблюдение условия (3.11.8) заново.

Определяется реальное падение напряжения U_ф.р на выбранном дросселе:

U_ф.р=r_LI₀, (3.11.9)

где r_L – активное сопротивление обмоток дросселя, Ом.

Должно соблюдаться следующее условие:

U_ф.р≤U_ф, (3.11.10)

где U_ф – ориентировочное падение напряжения на дросселе, рассчитанное по формуле 3.9.3 (см. пункт 3.9), В.

Если условие (3.11.10) не соблюдается, то нужно пересчитать значение U_2x (см. пункт 3.9). При пересчете напряжения U_2x по формулам таблицы 3.9.1 необходимо к подставляемому в формулу для вычисления U_2x значению U_0x прибавить результат разности (U_ф.р–U_ф), то есть подставлять в формулу не U_0x, как ранее, а (U_0x+U_ф.р–U_ф). Тогда окончательно для питающего выпрямитель трансформатора принимается это уточненное значение напряжения U_2x.

Дата добавления: 2017-01-13