Technologia / Poradnik techniczny
Tętnienia na wyjściu prostownika, liczba pulsów i częstotliwość
Prostowanie zmienia kierunek przebiegu elektrycznego, ale nie zapewnia automatycznie idealnie stałego napięcia. Przebieg wyjściowy może zawierać średnią składową stałą oraz okresowe zmiany. Liczba pulsów opisuje ten powtarzający się wzorzec przy określonym modelu źródła i prostownika.
Dodatnie napięcie nadal może silnie zmieniać się w czasie.
Częstotliwość powtarzania impulsów, częstotliwość elektryczna generatora i częstotliwość przełączania to różne wielkości.
01 / Wartość średnia i tętnienia
Rozłóż pojęciowo okresowy sygnał wyjściowy na składowe.
Okresowe napięcie wyprostowane można zapisać jako sumę jego wartości średniej i składowej zmiennej w czasie, której średnia w wybranym cyklu wynosi zero.
Okresowe napięcie wyprostowane można zapisać jako sumę jego wartości średniej i składowej zmiennej w czasie, której wartość średnia w wybranym cyklu wynosi zero. Wartość średnia opisuje poziom DC; pozostała składowa opisuje tętnienia.
Wartość skuteczna tętnień, ich wartość międzyszczytowa i tętnienia wyrażone jako procent wartości odniesienia to różne miary. Nie można zastępować jednej drugą bez znajomości przebiegu i definicji. Sama dodatnia wartość średnia nic nie mówi o tym, jak mało zmienny jest sygnał wyjściowy.
02 / Impulsy jednofazowe
Porównaj wyidealizowane modele prostowania jednopołówkowego i dwupołówkowego.
Przy idealnym źródle sinusoidalnym prostownik jednopołówkowy zachowuje jedną biegunowość każdego cyklu, wytwarzając jeden impuls wyjściowy na okres źródła.
Przy idealnym źródle sinusoidalnym prostownik jednopołówkowy zachowuje jedną polaryzację każdego cyklu, wytwarzając jeden impuls wyjściowy na okres źródła. Mostek pełnookresowy wykorzystuje obie połówki cyklu, wytwarzając dwa podobne impulsy na okres.
Wprowadzenie MathWorks do prostowników rozróżnia te wzorce impulsów. Porównanie zakłada podane idealne źródło i działanie prostujące; wygładzanie oraz konkretne obciążenie zmieniają faktycznie obserwowane napięcie lub prąd.
03 / Przypadek sześciopulsowy
Wyraźnie określ warunki układu trójfazowego.
Dla symetrycznego sinusoidalnego źródła trójfazowego i idealnego mostka diodowego bez wygładzania ani nakładania się komutacji napięcie wyjściowe odpowiada różnicy między najwyższym a najniższym potencjałem fazowym.
Dla symetrycznego sinusoidalnego źródła trójfazowego i idealnego mostka diodowego bez wygładzania ani nakładania komutacji napięcie wyjściowe odpowiada różnicy między najwyższym a najniższym potencjałem fazowym. Wybrana para zmienia się, gdy przebiegi fazowe przecinają się wzajemnie.
Idealny przebieg wyjściowy powtarza się sześć razy w cyklu elektrycznym, więc podstawowa częstotliwość powtarzania tętnień wynosi 6fe. W hipotetycznym przypadku fe = 40 Hz przebieg ten powtarza się z częstotliwością 240 Hz. Żadna z tych wartości nie jest parametrem specyfikacji generatora ani prostownika MARSTON.
04 / Napięcie i prąd.
Unikaj przypisywania jednego przebiegu wszystkim wielkościom.
Liczba pulsów idealnego napięcia wyjściowego nie określa prądu pobieranego przez każde podłączone obciążenie.
Liczba pulsów idealnego napięcia wyjściowego nie określa prądu pobieranego przez każde podłączone obciążenie. Obciążenie rezystancyjne reaguje na napięcie inaczej niż tor o istotnym charakterze indukcyjnym lub pojemnościowym.
Impedancja źródła i nakładanie się komutacji mogą również zmieniać idealny przebieg. Traktuj napięcie źródła, napięcie wyjściowe prostownika, prąd obciążenia i prąd dowolnego elementu wygładzającego jako odrębne wielkości; ich składowe tętnień nie muszą mieć jednakowych amplitud.
05 / Fizyka wygładzania.
Powiąż zmienność ze zgromadzoną energią i zapotrzebowaniem obciążenia.
Idealny kondensator spełnia zależność i = C dv/dt.
Idealny kondensator spełnia zależność i = C dv/dt. Może wymieniać ładunek podczas powtarzającego się przebiegu i częściowo zasilać obciążenie między okresami ładowania. Zmienia to wahania na wyjściu, ale samo w sobie nie czyni prostownika zasilaczem stabilizowanym.
Rzeczywista rezystancja, indukcyjność, zapotrzebowanie odbiorów i dodatkowe stopnie konwersji wpływają na wynikowe widmo. Zmienność prędkości maszyny zmienia czas trwania cykli elektrycznych, a przekształtnik impulsowy w dalszej części toru może dodawać kolejną rodzinę częstotliwości. Poradnik dotyczący kondensatorów. obejmuje straty wynikające z nieidealności.
06 / Granica zakresu
Nie wyciągaj wniosków o konstrukcji sprzętu na podstawie wzoru na liczbę pulsów.
Poradnik dotyczący interfejsu prostownika rozróżnia etapy w rzeczywistym zestawie.
Opracowanie przewodnik po interfejsie prostownika rozróżnia stopnie w rzeczywistym zestawie urządzeń. Przedstawione tutaj przebiegi są idealnymi przypadkami objaśniającymi, a nie rekonstrukcją dostarczonego obwodu.
To wyjaśnienie nie potwierdza żadnej topologii prostownika MARSTON, układu faz, procentowego poziomu tętnień ani elementu wygładzającego. Zależność 6fe dotyczy określonego tu symetrycznego modelu sześciopulsowego, a nie każdego przekształtnika AC–DC ani każdego zapisu pracy.
Kontynuuj przegląd, korzystając z Prostowanie diodowe i aktywne: elementy i role sterowania.
Kontynuuj przegląd, korzystając z Prąd tętnień kondensatora DC, ESR i zależność od częstotliwości.
Kontynuuj przegląd, korzystając z PWM: częstotliwość przełączania, nośna i składowa podstawowa.
Informacje ogólne: MathWorks: przebiegi prostowania jednopołówkowego, dwupołówkowego i sześciopulsowego · MathWorks: idealne i dynamiczne modelowanie trójfazowego mostka diodowego. Źródła wyjaśniają koncepcje branżowe; są odrębne od właściwych dokumentów produktów i projektów MARSTON.
Kluczowe pojęcia i warunki.
Odczytuj każdą wielkość wraz z odniesieniem, jednostkami i podanymi warunkami. Ogólna zależność nie ustala wartości właściwej modelowi.
| Pojęcie / wielkość | Znaczenie / zależność | Warunki / ograniczenia |
|---|---|---|
| Wartość średnia DC | Średnia wartość napięcia w cyklu. | Nie oznacza braku zmian. |
| Miara tętnień | RMS, wartość międzyszczytowa lub zdefiniowany stosunek | Wymaga przebiegu i odniesienia. |
| Liczba pulsów | Liczba powtórzeń na cykl elektryczny źródła | Zależy od modelu prostowania. |
| Powtarzalność sześciopulsowa | 6fe w Hz | Warunki symetrycznej pracy idealnego mostka trójfazowego. |
| Przebieg obciążenia | Napięcie i prąd oddzielnie. | Zmienia się w zależności od impedancji i wygładzania. |
Pytania techniczne.
Czy prostowanie sprawia, że napięcie jest stałe?
Nie. Na wyprostowanym wyjściu mogą nadal występować okresowe zmiany.
Czy wartość międzyszczytowa tętnień jest tym samym co ich wartość skuteczna (RMS)?
Nie. Ich relacja zależy od kształtu fali.
Czy każdy prostownik ma sześć impulsów?
Nie. Liczba pulsów zależy od źródła i topologii.
Czy 6fe zawsze odpowiada tętnieniom wyjściowym po stronie generatora?
Tylko w ramach wskazanego idealnego, symetrycznego modelu sześciopulsowego i zdefiniowanej w nim wielkości.
Czy kondensator powoduje stabilizację wyjścia?
Samo w sobie — nie. Buforowanie ładunku i regulacja to różne funkcje.
Czy 40 i 240 Hz to wartości parametrów produktu?
Nie. Są to hipotetyczne przykłady powtarzania impulsów.
Zapytanie techniczne
Omów zagadnienie techniczne.
Prostowanie zmienia kierunek przebiegu elektrycznego, ale nie zapewnia automatycznie idealnie stałego napięcia. Udostępnij model oraz odpowiednie informacje eksploatacyjne lub projektowe do omówienia kwestii inżynierskich.