Моделирование пульсаций мостового выпрямителя

Цитата: SYN

А вообще сопротивление источника учитывается в самом уравнении.

Я не успел посмотреть, и за клаву
Эти графики очень хорошо иллюстрируют корни расхожего мнения в массах - "никогда выпрямленное не бывает 1,41 от измеренного вольтметром переменного напряжения , врут всё формулы, вот практика - это всё.." ;).
Оказывается, нужно не просто ёмкость конденсаторов увеличивать, а ещё и Rs уменьшать, чтоб просадки не было. В свое время это прям открытие было

Просто практически это внутренне сопротивление уменьшить трудно, если только заменой трансформатора на более мощный или хотя бы его перемоткой с использованием более толстого провода, если железа достаточно. Но у нас-то как, используем что есть. Отсюда и мнение. Рассуждений на форумах по этому поводу действительно полно. А так-то конечно, это ведь закон Ома для полной цепи!


Кстати говоря, одно лишь увеличение емкости конденсаторов практически не увеличивает напряжение, это показывают и графики и расчеты в программе. Но это если говорить о среднеквадратичном выходном напряжении. А вот на уровень пульсаций, что конечно же очевидно, влияет сильно, программа это демонстрирует очень хорошо. При этом в левой части графиков напряжение падает только за счет больших провалов напряжения между импульсами моста, уровень пульсаций там становится огромен, а напряжение практически непригодым для питания каких-либо устройств. Видимо автор диаграмм мерил напряжение не осциллографом, а обычным вольтметром, хотя причину вероятно понимал и возможно в статье, где приведены графики, об этом дал пояснения.

Цитата: SYN

Кстати говоря, одно лишь увеличение емкости конденсаторов практически не увеличивает напряжение,

В своё время это для меня было откровение... тогда наткнулся на эти графики, измерил сопротивление обмоток трансформатора, проводов сети, и всё встало на своё место. Сетевые провода умощнил, трансформатор был от УИП ( прекрасный транс для 4 хГУ50 и с удвоением для ГС-31Б), его перематывать рука не поднялась... ясность наступила, и то хорошо... да и под 1кВт в 1971-72 году с ГС-31Б - уже можно было на 80 м работать с DX уверенно в те времена.

Игорь, Вы когда-нибудь коэффициент использования трансформатора считали? Или может кто-то еще в этом поднаторел. Справочные данные дают для моста коэффициент 1,23. При разных исходных данных у меня чаще всего получается меньше (хотя в редких случаях и 1,25). Я беру импульсы тока до моста (что бежит в обмотке трансформатора), т.е. один импульс в плюс, второй в минус. Получаю разложением Фурье такие, как пример, коэффициенты.

  гарм. |К|
  ---------
  0   0.000 - постоянного тока нет
  1   0.407 - первая гармоника	
  2   0.000
  3   0.326
  4   0.000
  5   0.201
  6   0.000
  7   0.087
  8   0.000
  9   0.046

В данном случае коэффициент первой гармоники равен 0,407. Далее, как пишут в справочниках, беру 1-ю гармонику тока, умножаю на ЭДС и полученную мощность сравниваю с мощностью постоянного тока в нагрузке, которую считаю от среднеквадратичного значения напряжения на ней. Есть еще всякие мысли, но этот метод вроде по литературе. Согласны с алгоритмом или нет?

Пробовал интегрировать мгновенную мощность за период, совпадение с расчетом по 1-й гармонике есть, но почему-то не всегда. Похоже метод эквивалентного генератора надо вспоминать, заменить трансформатор источником синусоидальной ЭДС и источниками тока 3-й и 5-й гармоник.

Цитата: SYN

Игорь, Вы когда-нибудь коэффициент использования трансформатора считали?

Не, не приходилось...

Ладно, ничего. Я тут неспешно, если времечко появляется, стараюсь обдумывать этот вопросец.

Проги обновил, ссылки прежние. Добавлены параметры, число импульсов расчета увеличено со 150 до 500. Дискретизация увеличена, для алгоритма преобразования Фурье, до 2048 отсчетов на импульс.

Занялся еще раз коэффициентом использования мощности трансформатора. В первом варианте проги расчет этого коэфффициента упрощенный, теперь все по науке, с учетом 25-ти гармоник. Новый вариант еще не откомпилировал, сделаю на следующей неделе.

Вот пример одного из расчетов, мощность трансформатора нагруженного на диодный мост с емкостным фильтром и нагрузкой.

pt	=	269.932     Активная мощность
qt	=	-21.342     Реактивная мощность
tt	=	321.881     Мощность искажений
st	=	420.626     Полная мощность
kpt	=	0.642	    Коэффициент мощности

Полная мощность считается по формуле ниже. Активная мощность считается как обычно, через косинусы и сумму на гармошках или как интеграл по мгновенной мощности.

И еще один часто обсуждаемый вопрос, вводящий в ступор, разобрался в нем попутно, и ответ такой, что проще не бывает. Что за коэффициент 1,23 для диодного моста (без емкости). А все элементарно. Отношение действующего значения напряжения к средневыпрямленному равно 0,707/0,636 = 1,111. А учитывая, что мощность квадратична напряжению получается 1,111^2 = 1.23. Новый расчет через гармоники это число полностью подтверждает.

В формуле U и I (те, что не под корнем) - действующие значения напряжения и тока несинусоидальной формы, ну а с номерами гармоники.

Ну и стоит ли делать вывод всех этих мощностей или они нафиг никому не интересны и достаточно полной и активной мощности?

Файлы заменены. Теперь полная мощность трансформатора считается совершенно честно, через 35 гармоник (можно больше, но смысла уже нет), с учетом всех присутствующих видов мощности. Расчет гармоник напряжения производится с учетом искажения синусоиды во время действия импульсов тока, заряжающих кондер. Добавлен расчет действующего тока через диод и действующего тока вторичной обмотки трансформатора. С другой стороны, полную мощность трансформатора проще вычислить через поиск действующих значений несинусоидального тока и напряжения (т.е. можно обойтись без преобразования Фурье), вычислительных мощей нужно меньше, но мощность искажений таким методом рассчитать не получиться (хотя выводить я ее все равно не стал), да и потом уже сделано через гармоники, переделывать лень, все равно результат получается тот же самый, это проверено. Мощность трансформатора S считается из условия постоянной, неснижающейся, заданной нагрузки.