Трифазні випростувачі

Ключові терміни та поняття:

випростувач, однофазний випростувач, трифазний випростувач, однопівперіодна схема, двопівперіодна схема з нульовим виводом, мостова схема, анодний трансформатор, вентиль, згладжувальний фільтр, постійна складова, вищі гармоніки, коефіцієнт пульсацій, зовнішня характеристика, кут керування.

٭ Випростувачі - це пристрої електроніки для перетворення синусоїдного струму в постійний. Основні компоненти випростувача (рис. 21):

1. анодний трансформатор, необхідний для узгодження на­пруги мережі із заданою напругою навантаження;

2. блок напівпровідникових діодів (вентилів), схема з'єднання яких визначає тип випростувача;

3. згладжувальний фільтр, який використовується для змен­шення пульсацій випростаної напруги.

Рис. 21. Структурна схема випростувача

Процес випростування базується на властивості напівпровіднико­вого діода переходити у відкритий стан тільки при прямому прикла­данні напруги. Тривалість цього стану визначається часом, протягом якого потенціал анода більший від потенціалу катода. Внаслідок цьо­го, вихідна напруга випростувача буде несинусоїдною, яка на основі розкладу її в ряд Фур'є міститиме постійну складову (основну скла­дову) та вищі гармоніки (рис. 22). Форма випростаної напруги та її значення залежать від схеми випростувача.

Рис. 22. До пояснення перетворення змінної напруги в постійну (на основі розкладу в ряд Фур'є)

Середнє значення випростаної напруги

фактично визначається величиною постійної складової.

Робота випростувачів характеризується такими показниками:

1. коефіцієнтом пульсацій випростаної напруги де - максимальне значення основної гармоніки ряду Фур'є ви­простаної напруги; - середнє значення випростаної напруги;

2. відносною зміною випростаної напруги при переході від неро­бочого режиму до номінального режиму навантаження: ∆U = (U_do - U_dн)/ U_dн де U_do, II _й U_dн - значення випростаної нап­руги в неробочому і номінальному режимах відповідно;

3. коефіцієнтом корисної дії (ККД) де U₂, I₂ діючі значення напруги та струму вторинної обвитки трансфор­матора.

В цілому ККД випростувача визначається як де - ККД анодного трансформатора.

До таких показників відноситься і зовнішня характеристика.

Зовнішня характеристика випростувача U_d = ƒ(I_d) - це залеж­ність вихідної напруги від струму навантаження. У реальних випростувачах напруга на виході випростувача змінюється зі зміною струму навантаження внаслідок наявності явища комутації вентилів, а також визначається спадом напруги в обвитках трансформатора та на опорах відкритих вентилів. Ця залежність розраховується за таким виразом:

де ∆U_а - спад напруги у відкритому вентилі, який у випростувачах малої та середньої потужності становить (1 ÷ 2) В на один вентиль; U_d0 - середнє значення випростаної напруги в неробочому режимі, яка для однофазних некерованих випростувачів дорівнює

Значення опорів короткого замикання трансформатора R_k, Х_k пе­реважно розраховані або подані в паспортних даних відповідно до напруги первинної обвитки. Тому, при побудові зовнішньої характе­ристики, ці величини потрібно привести через коефіцієнт трансфор­мації до напруги вторинної обвитки.

Дата добавления: 2015-07-18