Коэффициенты фильтрации и сглаживания фильтра
Действие сглаживающего фильтра можно характеризовать коэффициентом фильтрации , который определяется, как отношение значений пульсации на входе и выходе фильтра:
Коэффициент фильтрации не учитывает падения напряжения на активном сопротивлении фильтрующего звена . Более точно сглаживающее действие ФУ оцениваетсякоэффициентом сглаживания пульсаций q, который определяется как отношение коэффициентов пульсаций на входе и выходе ФУ:
(1.8)
Для большинства сглаживающих LC-фильтров низковольтных выпрямителей активным сопротивлением дросселя можно пренебречь и тогда:
Помимо полных коэффициентов фильтрации и сглаживания пульсаций используются коэффициенты фильтрации и сглаживаниядля каждой из гармоник сглаживаемого напряжения:
,
.
В тех случаях, когда требуются большие величины , применяются многозвенные фильтры, которые представляют собой ряд простых Г-образных четырехполюсников, соединенных последовательно. В данном случае суммарные коэффициенты фильтрации и сглаживания:
,
.
Эквивалентная схема сглаживающего фильтра. Расчет индуктивно-емкостных фильтров.
Любой из фильтров может быть представлен Г-образным четырехполюсником, к входным зажимам которого прикладывается напряжение вентильного блока , а к выходным подключена нагрузка. Напряжение в нагрузке. Обозначим полное комплексное сопротивление продольной ветви фильтра -. Для случая продольного фильтра:
, ,,
, ,
,
,
.
Для индуктивного фильтра получим:
, , , .
При заданной схеме выпрямления (р), требуемая величина индуктивности:
.
Для емкостного фильтра:
В справочнике [13] зависимость коэффициента пульсаций по 1-й гармонике для однофазных выпрямителей с емкостным фильтром описывается функцией видапри, которая фактически дает тот же результат.
Сравнение этих выражений показывает, что с ростом пульсности p коэффициент сглаживания индуктивного фильтра увеличивается, а емкостного уменьшается.
Поэтому, при равных условиях, емкостной фильтр выгоднее применить при выпрямлении однофазных и двухфазных, а индуктивный при выпрямлении многофазных токов.
Сглаживающее действие емкостного фильтра при увеличении сопротивления нагрузки увеличивается, а индуктивного уменьшается. Поэтому емкостной фильтр выгоднее применить при малых, а индуктивный при больших токах нагрузки.
- Расчет и моделирование выпрямителей Учебное пособие по курсу
- Борисов п.А., Томасов в.С.Расчет и моделирование выпрямителей. Учебное пособие по курсу “Элементы систем автоматики” (ЧастьI) . – сПб: сПб гу итмо, 2009 – 169c.
- Глава 1. Общие принципы построения выпрямительных устройств
- Структурная схема и классификация выпрямителей
- 1.2. Основные схемы выпрямления Однофазная, однополупериодная схема
- Двухполупериодная схема со средней точкой (схема Миткевича)
- Мостовая схема (схема Греца)
- Трехфазная нулевая (схема звезда-звезда)
- Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)
- 1.3. Определение основных параметров и выбор элементов выпрямителя
- 1.3.1. Определение параметров схемы замещения трансформатора
- 1.3.2. Выпрямительные диоды
- 1.3.3. Выбор вентилей выпрямительного устройства
- 1.4. Фильтры Классификация сглаживающих фильтров
- Коэффициенты фильтрации и сглаживания фильтра
- Расчет г-образного индуктивно-емкостного фильтра
- Рекомендации по выбору фильтров
- Индуктивный фильтр
- Емкостной фильтр
- 1.5. Особенности применения электролитических конденсаторов в выпрямительных устройствах
- Глава 2. Методики анализа и расчета выпрямителей
- 2.1. Анализ работы выпрямителя гармонического напряжения при нагрузке, начинающейся с емкостного элемента
- 2.2. Примеры расчета выпрямителя с емкостным фильтром
- 2.3. Расчет выпрямителей при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- 2.3.1. Выпрямитель гармонического напряжения при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- 2.3.2. Методика расчета выпрямителя при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- 2.4. Пример расчета выпрямителя при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
- Глава 3. Моделирование электротехнических устройств в пакете matlab приложение Simulink
- 3.1. Основной инструментарий приложения Simulink
- 3.1.1. Запуск системы matlab и приложения Simulink
- 3.1.2. Состав библиотеки Simulink
- 3.1.3. Измерительные блоки библиотеки Simulink (приемники сигналов Sinks). Настройка осциллографа Scope.
- 3.1.4. Создание собственных измерительных блоков в Simulink. Блок измерения углов отсечки вентилей.
- 3.2. Моделирование электротехнических устройств в SimPowerSystems
- 3.2.1. Назначение и особенности библиотеки SimPowerSystems
- 3.2.2. Разделы библиотеки SimPowerSystems
- 3.2.3. Источники электрической энергии Electrical Sources
- 3.2.4. Электротехнические элементы Elements
- 3.2.5. Особенности моделирования трансформаторных схем
- 3.2.6. Измерительные устройства Measurements
- 3.2.7. Модели полупроводниковых ключевых элементов в SimPowerSystems
- Глава 4. Моделирование выпрямительных устройств
- 4.1. Примеры моделирования выпрямителя с емкостным фильтром
- 4.18. Вариант модели мостового выпрямителя для параметрического анализа.
- 4.19. Программа параметрического анализа выпрямительного устройства.
- Литература
- Содержание
- Глава 1. Общие принципы построения выпрямительных устройств ....
- Глава 2. Методики анализа и расчета выпрямителей ........................
- Глава 3. Моделирование электротехнических устройств в пакете matlab приложение Simulink .....................................................
- Глава 4. Моделирование выпрямительных устройств в пакете
- История развития электротехнического образования в институте точной механики и оптики.