Контрольная работа: Выпрямители электрического тока

💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Выпрямитель
электрического тока — преобразователь электрической энергии
; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного
входного электрического тока в постоянный
выходной электрический ток. [1][2]


Большинство выпрямителей создаёт не постоянные, а пульсирующие однонаправленные напряжение и ток, для сглаживания пульсаций которых применяют фильтры
.
Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянных напряжения и тока в переменные напряжение и ток — называется инвертором
. Из-за принципа обратимости
электрических машин
выпрямитель и инвертор
являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины
(справедливо только для инвертора на базе электрической машины).
Выпрямители классифицируют по следующим признакам:
Выпрямители обычно используются там, где нужно преобразовать переменный ток в постоянный ток.
Применение выпрямителей в блоках питания
радио- и электроаппаратуры обусловлено тем, что обычно в системах электроснабжения зданий или транспортных средств (самолётов, поездов) применяется переменный ток
, и выходной ток любого электромагнитного трансформатора
, применённого для гальванической развязки цепей или для понижения напряжения, всегда переменный, тогда как в большинстве случаев электронные схемы и электродвигатели целевой аппаратуры рассчитаны на питание током постоянного
напряжения.
Выпрямители электросиловых установок

Как правило, на автономных транспортных средствах ( автомобилях
, тракторах
, тепловозах
, теплоходах
, атомоходах
, самолётах
) для получения электроэнергии применяют генераторы
переменного тока, так как они имеют бо́льшую мощность при меньших габаритах и весе, чем генераторы постоянного тока. Но для приводов движителей
транспорта обычно применяются двигатели постоянного тока, так как они позволяют простым переключением полюсов питающего тока управлять направлением движения. Это позволяет отказаться от сложных, тяжёлых и ненадёжных коробок переключения передач
. Также применяется и для привода бурильных станков буровых вышек
.
Генерация электроэнергии на транспортном средстве обычно производится генератором переменного тока, но для питания бортовой аппаратуры необходим постоянный ток. Например, в легковых автомобилях применяются электомеханические или полупроводниковые выпрямители.
В сварочных аппаратах постоянного тока применяются чаще всего мостовые схемы на мощных кремниевых выпрямительных диодах — вентилях, с целью получения постоянного сварочного напряжения и тока. Он отличается от переменного тем, что при использовании его сильнее нагревается область дуги около положительного (+) её полюса, что позволяет либо осуществлять щадящую сварку свариваемых деталей преимущественно плавящимся сварочным электродом, либо экономить электроды, осуществляя резку металла электродуговой сваркой.
Применение выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный вызвало понятие среднего значения тока по модулю
(т. е. без учета знака ординаты) за период. При двухполупериодном выпрямлении
среднее значение по модулю определяется как среднеарифметическое значение всех ординат обеих полуволн за целый период без учета их знаков (т. е. полагая все ординаты за период положительными, что и имеет место при двухполупериодном идеальном выпрямлении.
Приемниками электроэнергии с нелинейными характеристиками являются в первую очередь всевозможные преобразовательные установки переменного тока в постоянный, использующие различные вентили.
Сюда относятся выпрямительные установки для:

В качестве вентилей до последнего времени использовались в основном ртутные выпрямители (неуправляемые и управляемые). В настоящее время широкое применение находят преимущественно кремниевые полупроводниковые выпрямители. Внедряются тиристорные выпрямители.
Обычно выпрямительные установки выполняются большой мощности и присоединяются через специальные трансформаторы к питающей сети на напряжении 6 — 10 кВ. Выпрямительные установки небольшой мощности выполняются по трехфазной схеме с нулевым выводом.
Вентильные блоки преобразовательных подстанций систем энергоснабжения

Энергоснабжение заводов осуществляется электросетью переменного тока, но для приводов прокатных станов и других агрегатов выгоднее использовать двигатели постоянного тока по той же причине, что и для двигателей транспортных средств.
Выпрямители высокочастотных колебаний

Детектирование высокочастотного сигнала

В простейшем случае детектор
амплитудно-модулированного
сигнала устроен аналогично выпрямителю. Принцип работы основан на предположении, что частота несущей значительно выше частоты модулирующего сигнала, а коэффициент модуляции
меньше единицы. В этом случае сигнал на входе устройства выпрямляется и фильтруется с помощью ФНЧ с частотой среза болшей, чем максимальная частота модулирующего сигнала.
Схема АМ детектора на базе однополупериодного выпрямителя.
Демодулятор амплитудно модулированного высокочастотного сигнала в простейшем случае представляет собой однополупериодный выпрямитель на одном диоде
с выходным фильтром
из конденсатора
и резистора
. Соотношение номиналов ёмкости
и сопротивления
выбирается так, чтобы оптимально сглаживать полупериоды несущей
высокой частоты
, при превышении амплитуды полупериодов несущей выше напряжения на конденсаторе ёмкость заряжается, при уменьшении амплитуды полупериодов несущей ниже напряжения на конденсаторе ёмкость разряжается, тем самым огибающая восстанавливает модулирующий (низкочастотный) сигнал. При демодуляции сигнала звуковых частот (20—20000 Гц
) как правило, применяется кремниевый
или германиевый
диод
и конденсатор ёмкостью порядка 10—47 нФ
.
Простейшая схема однополупериодного выпрямителя состоит только из одного выпрямляющего ток элемента ( диода
). На выходе — пульсирующий постоянный ток. На промышленных частотах (50—60 Гц) не имеет широкого применения, так как для питания аппаратуры требуются сглаживающие фильтры с большими величинами емкости и индуктивности, что приводит к увеличению габаритно-весовых характеристик выпрямителя. Однако схема однополупериодного выпрямления нашла очень широкое распространение в импульсных блоках питания с частотой переменного напряжения свыше 10 КГц, широко применяющихся в современной бытовой и промышленной аппаратуре. Объясняется это тем, что при более высоких частотах пульсаций выпрямленного напряжения, для получения требуемых характеристик (заданного или допустимого коэффициента пульсаций), необходимы сглаживающие элементы с меньшими значениями емкости (индуктивности). Вес и размеры источников питания уменьшаются с повышением частоты входного переменного напряжения
Может строиться по мостовой
или полумостовой схеме (когда, например, в случае выпрямления однофазного тока, используется специальный трансформатор
с выводом от средней точки вторичной обмотки и вдвое меньшим количеством выпрямляющих ток элементов. Такая схема ныне применяется редко, так как более металлоёмка и имеет большее эквивалентное активное внутреннее сопротивление
, то есть большие потери на нагрев обмоток трансформатора. При построении двухполупериодного выпрямителя со сглаживающим конденсатором следует всегда помнить, что переменное напряжение всегда измеряется в «действующем» значении, которое в 1,41 раза меньше его максимальной амплитуды
, а выпрямленное напряжение на конденсаторе, в отсутствии нагрузки, будет всегда равно амплитудному. Это означает, что, например, при измеренном напряжении однофазного переменного тока 12 вольт
до мостового однофазного выпрямителя со сглаживающим конденсатором, на конденсаторе, (в отсутствии нагрузки), будет напряжение до 17 вольт. Под нагрузкой выпрямленное напряжение будет ниже, (но не ниже величины действующего напряжения переменного тока, если внутреннее сопротивление трансформатора — источника переменного тока — принять равным нулю) и зависеть от ёмкости сглаживающего конденсатора.
Соответственно, выбор величины переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора, должен строиться исходя из максимальной допустимой величины подаваемого напряжения, а ёмкость сглаживающего конденсатора — должна быть достаточно большой, чтобы напряжение под нагрузкой не снизилось меньше минимально допустимого. На практике также учитывается неизбежное падение напряжения под нагрузкой — на сопротивлении проводов, обмотке трансформатора, диодах выпрямительного моста, а также возможное отклонение от номинального величины питающего трансформатор напряжения электрической сети.
Вентиль
в электротехнике — это общее название для устройств, сопротивление которых зависит от направления протекающего через них тока (или полярности приложенного к нему напряжения) [1]
. Можно представить вентиль, как ключ, который замыкается при одной полярности приложенного к нему напряжения, и размыкается при другой. У идеального вентиля проводимость при одном направлении тока бесконечна, в другом направлении — равна нулю. В реальности сопротивление приборов, используемых в качестве вентилей может быть не только конечным, но и может зависеть от величины напряжения на них и проходящего через них тока.
Вентили могут быть управляемые и неуправляемые. Управляемый вентиль отличается тем, что открытием/закрытием его управляет не только приложенное к основным выходам напряжение, но и сигнал, подаваемый на дополнительный управляющий вход. Примером неуправляемого вентиля является выпрямительный диод, а управляемого — Тиристор.
По принципу действия вентили можно разделить на электронные и ионные (газотроны, игнитроны, электролитические). Электронные в свою очередь бывают вакуумными и полупроводниковыми.

Название: Выпрямители электрического тока
Раздел: Рефераты по физике
Тип: контрольная работа
Добавлен 00:07:50 17 мая 2011 Похожие работы
Просмотров: 543
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Выпрямители электрического тока
Реферат: Issues Of Uncle Tom Essay Research Paper
Дипломная работа по теме Исследование финансовой устойчивости предприятия и пути её повышения
Курсовая работа по теме Расчет параметров трехфазного синхронного генератора
Организация работы физиотерапевтического кабинета
Отчет по практике по теме Показатели деятельности ОАО "Банк УралСиб"
Реферат по теме Характеристика психологических механизмов формирования действий
Курсовая работа по теме Разработка основных документов проекта производства работ по возведению гражданского здания
Контрольная Работа По Математике 8 Класс Дорофеев
Учебное пособие: Размещение производительных сил и региональная экономика
Реферат Цель Структура
Реферат по теме Стоит ли доверять аналитикам при оценке инвестиционной привлекательности компаний?
Дипломная работа: Реакция ячменя сорта зазерский 85 на инокуляцию биопрепаратами. Скачать бесплатно и без регистрации
размерных цепей (WinWor...
8 Класс Физика Самостоятельные Контрольные Работы Кирик
Реферат по теме Политический портрет НиколаяII
Курсовая работа по теме Организация производства и обслуживания юбилея
Обучение В Педагогике Реферат
Реферат: Виды и жанры литературы средневековья. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Философия Ф.Ницше
Сочинение На Тему Образ Русской Женщины
Контрольная работа: Почвы Восточной Сибири
Реферат: Основные задачи и принципы организации государственной статистики в Российской Федерации
Курсовая работа: Врахування особливостей психічного, фізичного і соціального розвитку дитини у дошкільному віці під час організації педагогічного середовища у системі "Дитина-група однолітків"