Внешняя характеристика выпрямительной установки

Назначение и классификация выпрямителей

Структурная схема выпрямителя. Выпрямитель (рис. 2) в общем случае представляет собой агрегат, состоящий из преобразовательного трансформатора 1, выпрямительной схемы (установки) 2, сглаживающего фильтра 3, устройств управления и защиты 4 и автоматического регулирования 5.

Рис. 2 Структурная схема выпрямителя

Выпрямительная установка выполняется на основе диодов и тиристоров, а в отдельных случаях на основе силовых транзисторов. Основное назначение выпрямителя заключается в преобразовании переменного тока в постоянный (пульсирующий выпрямленный) ток. Дополнительной функцией выпрямителя может быть регулирование напряжения на выходе в результате изменения напряжения на входе выпрямительной установки или угла открытого состояния полупроводниковых приборов. Такие выпрямители называются управляемыми.

Неуправляемые выпрямители не имеют устройств для регулирования напряжения трансформатора, а выпрямительные установки таких выпрямителей выполняются на диодах. В управляемых выпрямителях регулировать напряжение можно, переключая витки преобразовательного трансформатора или применяя управляемую выпрямительную установку на тиристорах или транзисторах. Выпрямители с управляемой выпрямительной установкой являются обращаемыми и могут работать в инверторном режиме. Выпрямительные установки, выполненные на тиристорах и диодах, обладающие свойствами регулирования напряжения, но не позволяющие осуществлять переход в режим инвертора, обычно называются полууправляемыми. В некоторых случаях отдельные звенья выпрямителя могут отсутствовать. В неуправляемых выпрямителях, построенных на диодах, нет устройств управления и автоматического регулирования. Преобразовательный трансформатор не применяют, если нет необходимости согласовывать цепи источника и потребителя по напряжению.

Когда не предъявляются определенные требования по качеству выпрямленного тока, то может отсутствовать сглаживающее устройство.

Классификация выпрямителей (рис. 3). В зависимости от числа фаз питающей сети различают выпрямители однофазного и многофазного тока. Выпрямленное напряжение не идеально. Оно имеет определенное число пульсаций за период питающего напряжения. Число пульсаций выпрямленного напряжения q зависит от числа фаз питающей сети и от схемы соединения вторичных обмоток преобразовательного трансформатора и полупроводниковых приборов выпрямительной установки.

Рис. 3 Классификаця выпрямителей

Выпрямители однофазного тока могут быть однопульсовыми (q = 1) и двухпульсовыми (q=2). Выпрямители многофазного тока (т > 1) можно выполнить с числом пульсаций q = km, где к = 1, 2, 3. Применение находят трехпульсовые (q=3), шестипульсовые (q = 6), двенадцатипульсовые (q = 12) выпрямители. Могут применяться выпрямители и с большим числом пульсаций.

Существенным признаком в классификации является структура связей вторичной обмотки преобразовательного трансформатора и выпрямительной схемы. Различают нулевые и мостовые схемы выпрямителей.

В нулевых схемах (рис. 4, а) нагрузка включается между выведенной нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора и общей катодной или анодной точкой электронных приборов выпрямительной схемы. Нулевые схемы иначе называют однотактными, так как в течение одного периода по вторичным обмоткам ток протекает только один полупериод.

Рис. 4. Нулевая (а) и мостовая (б) схемы выпрямления

В мостовых схемах (рис. 4, б) нагрузка включается между общими точками анодной и катодной токосборных групп полупроводниковых приборов. Вторичная обмотка трансформатора не имеет вывода нулевой точки, а полупроводниковые приборы парами присоединяются к выводам фаз вторичной обмотки трансформатора: один — анодом, другой — катодом. Пары приборов объединяются в схему моста. Мостовые схемы называют двухтактными, так как в каждой фазе вторичной обмотки трансформатора ток проходит в течение каждого полупериода, т. е. в каждом периоде обмотка нагружается в обоих направлениях.

Нулевые и мостовые схемы делятся на простые и сложные. Сложные схемы образуются из простых их параллельным или последовательным соединением на стороне выпрямленного тока.

Рис. 5 – Схема двухполупериодного выпрямителя тока

Дата добавления: 2014-10-15