Вопрос №94

Выпрямители. Выпрямитель это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Основными элементами выпрямителя (см. рис 15.1) являются трансформатор Т, диоды VD, с помощью которых обеспечивается однонаправленное (униполярное) протекание тока в цепи нагрузки, в результате чего выходные напряжение и ток выпрямителя из переменного преобразуются в пульсирующие однополярные. Для сглаживания пульсаций напряжения и выходного тока между нагрузкой и выпрямителем включают электрические фильтры Ф.

Рис 15.1.Структура источника питания на основе выпрямителя.

Классификация схем выпрямителей. Классифицируют схемы выпрямителей по ряду признаков:

- по числу фаз питающего источника переменного напряжения. Различают схемы однофазного (рис 15.2 а,б) итрехфазного токов (рис 15.2 в). В очень мощных судовых установках электродвижения, в которых используются управляемые полупроводниковые выпрямители применяют шести и двенадцатифазные выпрямители.

- схемы выпрямителей разделяются на однотактные и двухтактные. К однотактным относятся такие схемы, у которых по вторичным обмоткам трансформатора ток протекает только один раз за полный период (рис 15.3). К двухтактным схемам относятся такие, у которых в каждой фазе вторичной обмотки трансформатора ток протекает дважды за каждый период, причем в противоположных направлениях. Схемы выпрямления, относящиеся к двухтактным, называют также мостовыми (схемы б и в на рис 15.2).

Рис 15.2 Основные схемы однофазных и трехфазных выпрямителей.

Работа однофазного однотактного выпрямителя (рис 15.2 а).

В течении каждого периода ток I _d в цепи вторичной обмотки трансформатора и сопротивления нагрузки R _н проходит в течении одного полупериода (график на рис 15.3).

Рис 15.3 Временная диаграмма тока и напряжения однотактного выпрямителя

Напряжение вторичной обмотки трансформатора U₂ также прикладывается к нагрузке в течении полупериода. Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке равно U₀ = U_{2 м} / π =0,45 U₂ (15.1)

Следовательно, чтобы получить на нагрузке напряжение U₀, нужно иметь на вторичной обмотке трансформатора напряжение

U₂ = 2,22 U₀ (15.2)

Коэффициент использования трансформатора по напряжению очень низкий и схема выпрямления неэкономична. Величина обратного напряжения, прикладываемого к диоду, когда он заперт, равна амплитудному значению вторичного напряжения трансформатора U_{2 м.} Кроме того, схема дает значительные пульсации переменной составляющей выпрямленного напряжения и требует мощного фильтра для подавления этих пульсаций.

Дата добавления: 2015-05-06