Вопрос №95

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.

Трехфазная мостовая схема выпрямления.

Разберем работу этой схемы, изображенной на рис. 15.2 в). В момент времени, когда наибольшее положительное значение имеет линейное напряжение U_аб, ток под действием этого напряжении потечет от узла «а» к узлу «в» через диод VD₁, сопротивление нагрузки R, диод UD₂ и замкнется через фазы «в» и «а» питающего трансформатора. При этом напряжение на нагрузке будет равно линейному напряжению U_аб (смотри диаграмму на рис 15.5). Известно что линейное напряжение U_аб = √3 U₂. Поэтому среднее выпрямленное напряжение в интервале одного периода питающего напряжения гораздо больше действующего значения напряжения вторичной обмотки трансформатора и составляет:

U₀ =2,34 U₂

И соответственно имеет наилучшие показатели по использованию трансформатора: U₂ = 0,427 U₀

Рис. 15.5 Временная диаграмма напряжений трехфазного мостового выпрямителя.

Как следует из диаграммы на рис.15.5 амплитуда переменной составляющей выпрямленного значения имеет минимальное значение. Коэффициент пульсаций

К_п = U_{аб ампл.} / U₀ = 0,06.

Дата добавления: 2015-05-06