Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Однополупериодная схема выпрямления



Первичную обмотку трансформатора Tp в зависимости от напряжения сети соединяют звездой или треугольником, а вторичную для получения нулевой точки 0 – всегда звездой.

Начало вторичных обмоток a, b и c соединяют с анодами диодов VD1, VD2 и VD3. Нагрузка R включается между общей точкой K катодов диодов и нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора 0. На рисунке б представлены кривые фазных напряжений Uф1, Uф2, Uф3 которые имеют одинаковую частоту и амплитуду, но сдвинуты относительно друг друга на угол 120°.

В промежуток времени t1-t2 (т. е. в течение 1/3 периода) диод VD1 находится под наибольшим положительным напряжением. Это значит, что точка a имеет положительный потенциал относительно точки 0. Поэтому ток проходит от точки a через диод VD1 и резистор R к точке 0.

В промежутке времени t2-t3 наибольшее положительное напряжение возникает на второй обмотке (фазе) трансформатора, и ток проходит от точки b через диод VD2 , и резистор R к точке 0. В промежутке времени t3-t4 ток будет проходить от точки c через диод VD3 и R к точке 0.

Таким образом, диоды VD1, VD2 и VD3 работают поочередно, каждый в течение 1/3 периода, а их токи через нагрузку R проходят всегда в одном направлении – от точки K к нулевой точке 0. Следовательно, точка K является положительным полюсом для нагрузки, а точка O – отрицательным полюсом.

На рисунке в представлены кривые выпрямленного тока i0 и напряжения U0=i0R, из которых видно, что по каждой вторичной обмотке ток проходит только в течение положительного полупериода. Постоянная составляющая этого тока вызывает вынужденное намагничивание сердечника и связанное с этим увеличение тока в первичных обмотках трансформатора. Так как напряжение на нагрузке достигает максимального значения 3 раза за один период, то частота основной гармоники в этой схеме в 3 раза больше частоты напряжения в сети: f1=3f=150Гц. Данная схема имеет коэффициент пульсации KП=0,25.

По сравнению с ранее рассмотренными схемами выпрямления однофазного переменного тока, трехфазная однополупериодная схема имеет меньший коэффициент пульсации и более высокую частоту пульсации выпрямленного напряжения. В результате этого уменьшаются размеры и масса сглаживающего фильтра, обеспечивается лучшее использование обмоток трансформатора по сравнению с однофазной однополупериодной схемой и схемой со средней точкой, равномерно нагружается сеть трехфазного переменного тока.

Основным недостатком трехфазной однополупериодной схемы является вынужденное намагничивание сердечника трансформатора

и связанное с этим увеличение тока первичной обмотки.


Мостовая схема

Схема состоит из трехфазного трансформатора, первичные и вторичные обмотки которого можно соединять звездой и треугольником, и шести диодов. Катоды диодов VD1, VD2 и VD3 соединяются в общую точку K , которая является положительным полюсом выпрямительного устройства. Общая точка анодов A диодов VD4, VD5 и VD6 является отрицательным полюсом выпрямительного устройства.

На рисунке б представлены кривые фазных напряжений вторичных обмоток трансформатора: Uф1a- φ0, Uф2b- φ0, Uф3c- φ0. Если потенциал нулевой точки обмоток принять равным нулю, то эти кривые будут изображать потенциалы точек a, b, c: Uф1a, Uф2b, Uф3c

В течение времени t1-t2 равного 1/6 периода T , наибольшим положительным потенциалом обладает точка a, наибольшим отрицательным потенциалом – точка b. Поэтому ток в цепи проходит от точки а через диод VD1, сопротивление нагрузки R и диод VD5 к точке b.

В течение времени t2-t3, наибольшим положительным потенциалом по-прежнему обладает точка а, наибольшим отрицательным потенциалом – точка с. Поэтому ток проводят диоды VD1 и VD6. Рассуждая аналогично, можно убедиться в том, что за каждую 1/6 периода через нагрузку будет проходить ток в одном направлении – от общей точки катодов диодов VD1, VD2 и VD3 к анодной точке VD4, VD5 и VD6. Кривые выпрямленного тока i0 и напряжения U0=i0R представлены на рис. в. Под каждым импульсом выпрямленного тока указаны номера одновременно работающих диодов.

По вторичным обмоткам трансформатора токи проходят как в положительную, так и в отрицательную часть периода. В результате отсутствует вынужденное намагничивание сердечника трансформатора. Выпрямленный ток в трехфазной мостовой схеме достигает максимума 6 раз за период. Следовательно, частота основной гармоники выпрямленного напряжения в 6 раз больше частоты сетевого напряжения, т. е. f1=6f=300Гц . Данная схема имеет коэффициент пульсации KП=0,057.

Трехфазная мостовая схема имеет следующие преимущества перед трехфазной однополупериодной схемой:

- лучшее использование обмоток трансформатора и отсутствие вынужденного намагничивания сердечника, благодаря чему достигается значительное уменьшение размеров и массы трансформатора;

- меньшая величина и более высокая частота пульсаций выпрямленного напряжения, что позволяет значительно уменьшить размеры, массу и стоимость сглаживающего фильтра.

Основным недостатком схемы является:

- необходимость применения шести диодов вместо трех. Кроме того, последовательное включение двух работающих диодов (особенно высокоомных) приводит к уменьшению напряжения с увеличением тока нагрузки. Поэтому в трехфазной мостовой схеме обычно используют полупроводниковые диоды, обладающие небольшим внутренним сопротивлением.

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.