Конденсаторы. Определить амплитуду переменного напряжения

Задача 3. Определить амплитуду переменного напряжения по (5.13) (стр. 192) и напряжение пульсации по (5.14), оценку резонансной частоты по (5.25) (стр. 202) и активную мощность потерь в конденсаторе по (5.29 б) (стр. 206) для конденсатора:

а) типа К31П-4 емкостью 0,2 мкФ, имеющего тангенс угла потерь tg δ = 5∙10^‒4, паразитную индуктивность выводов 12 нГн, и работающего в цепи синусоидального тока частотой 50 Гц при напряжении 220 В.;

б) типа К15-5 группы Н70 емкостью 0,01 мкФ, имеющего тангенс угла потерь tg δ = 0,0035, паразитную индуктивность выводов 10 нГн, и работающего в цепи синусоидального тока частотой 50 Гц при напряжении 660 В;

в) типа К73-17 емкостью 0,47 мкФ, имеющего тангенс угла потерь tg δ = 0,015, паразитную индуктивность выводов 10 нГн, и работающего в цепи синусоидального тока частотой 50 Гц при напряжении 220 В;

г) типа К50-18 емкостью 33000 мкФ, имеющего тангенс угла потерь tg δ = 15, паразитную индуктивность выводов 2,2 мкГн, и работающего в цепи синусоидального тока частотой 50 Гц при напряжении 5 В;

д) типа К50-35 емкостью 22 мкФ, имеющего тангенс угла потерь tg δ = 0,15, паразитную индуктивность выводов 1,5 мкГн, и работающего в цепи синусоидального тока частотой 50 Гц при напряжении 48 В.

Примечание:

‒ реактивная мощность рассчитывается по (5.29 а);

‒ в расчетах емкость берется в фарадах (с учетом степени), частота в герцах, напряжение в вольтах;

‒ в формуле (5.13) имеется ошибка ‒число 565∙10³ делится на полученное значение из под корня квадратного; в формуле ошибка (5.25) ‒ число 0,5p так же делится на полученное значение из под корня квадратного.

 

Задача 4. По расчетным данным выпрямительного устройства относительно емкости сглаживающего конденсатора выбрать тип конденсатора (с учетом тангенс угла потерь tg δ) и количество конденсаторов в зависимости от реактивной и активной мощностей по (5.29 а и 5.29 б) (стр. 206), если получено:

а) необходимая емкость не менее 235 мкФ при выпрямленном импульсном напряжении 48 В частотой 100 кГц, а активные потери на один конденсатор (с учетом температурных режимов) не должны превышать 2,5 Вт;

б) необходимая емкость не менее 1200 мкФ при выпрямленном импульсном напряжении 15 В частотой 150 кГц, а активные потери на один конденсатор (с учетом температурных режимов) не должны превышать 1,5 Вт;

в) необходимая емкость не менее 640 мкФ при выпрямленном импульсном напряжении 36 В частотой 200 кГц, а активные потери на один конденсатор (с учетом температурных режимов) не должны превышать 2,0 Вт;

г) необходимая емкость не менее 1000 мкФ при выпрямленном синусоидальном напряжении 48 В частотой 50 Гц, а активные потери на один конденсатор (с учетом температурных режимов) не должны превышать 2,0 Вт;

д) необходимая емкость не менее 300 мкФ при выпрямленном синусоидальном напряжении 48 В частотой 400 Гц, а активные потери на один конденсатор (с учетом температурных режимов) не должны превышать 2,0 Вт.

Использовать справочники по конденсаторам, например:

‒ https://ferrite.ru/uploads/pdf/products/passive/capacitors/film/EPCOS_ru_film_cap5.pdf

‒ https://www.nucon.ru/catalog/dempfernye-i-filtrovye-kondensatory-dlya-silovoy-elektroniki/

‒ https://www.mircond.com/kosinusnie-kondensatori-rf/brand-capacitors-rf.php

‒ https://www.mircond.com/kondensatori-6_3-10_5/

 

Задача 5. Пример расчета срока службы АЭК согласно примера на стр. 229. Задано:

а) мощность 430 Вт, КПД 0,9, напряжение сети 120 В ±10 %, частота 60 Гц, максимальная температура 65 ^оС, предполагаемый срок службы 20 тысяч ч;

б) мощность 120 Вт, КПД 0,87, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, максимальная температура 55 ^оС, предполагаемый срок службы 25 тысяч ч;

в) мощность 550 Вт, КПД 0,89, напряжение сети 110 В ±10 %, частота 60 Гц, максимальная температура 60 ^оС, предполагаемый срок службы 30 тысяч ч;

г) мощность 750 Вт, КПД 0,92, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, максимальная температура 75 ^оС, предполагаемый срок службы 10 тысяч ч;

д) мощность 1200 Вт, КПД 0,93, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, максимальная температура 75 ^оС, предполагаемый срок службы 5 тысяч ч.

 

Задача 6. Пример расчета срока службы АЭК согласно примера на стр. 242. Задано:

а) мощность 430 Вт, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, нагрузка 100 Ом, общая емкость АЭК 660 мкФ (330×2), временные параметры те же;

б) мощность 120 Вт, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, нагрузка 240 Ом, общая емкость АЭК 240 мкФ (120×2), временные параметры те же;

в) мощность 550 Вт, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, нагрузка 75 Ом, общая емкость АЭК 860 мкФ (430×2), временные параметры те же;

г) мощность 750 Вт, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, нагрузка 50 Ом, общая емкость АЭК 940 мкФ (470×2), временные параметры те же;

д) мощность 1200 Вт, напряжение сети 220 В ±10 %, частота 50 Гц, нагрузка 25 Ом, общая емкость АЭК 2040 мкФ (680×3), временные параметры те же.