Трехфазный однократный выпрямитель. Работа. Временные диаграммы.

Различают неуправляемые и управляемые выпрямительные уст­ройства. В неуправляемых выпрямительных устройствах для преобра­зования синусоидального тока в постоянный применяются полупро­водниковые диоды, в управляемых выпрямительных устройствах.

В трехфазных выпрямителях чаще применяется полумостовая и мостовая схемы (рис. 3,4).

В полумос­товой схеме име­ется только катод­ная группа. Входом выпрямителя являют­ся аноды диодов, а выходом - элек­троды катодной группы (+) и нейтральная точка трансформато­ра (-).

 

В полумос­товой схеме име­ется только катод­ная группа. Входом выпрямителя являют­ся аноды диодов, а выходом - элек­троды катодной группы (+) и нейтральная точ-ка трансформато­ра ('"-).

В момент времени t₁ на аноде диода V1 окажется самый вы­сокий потенциал от фазы α (см. рис. 3,6) поэто­му он откроется. Через открытый диод V1 этот вы­сокий потенциал попадает на като­ды соседних дио­дов V2 и V3 и переводит их в за­крытое состояние. Такое состояние сохраняется в те­чение 1/3 периода (τ₁-τ₂), при этом приемник по­лучает питание от фазы "а" и находится под фазным напряжением. В момент вре­мени t₂ происходит коммутация (переключение) диодов VI на VI и питание к приемнику поступает от фазы "в" и т.д. Таким образом происходит автоматическое подключение при­емника к тем фазам источника, на которых имеется самое высокое положительное напряжение. Из анализа временных диа­грамм следует, что в проводящем состоянии диода 1пр = Iн /3 а при закрытом диод находится под линейным напряжением, при этом наибольшее значение
Uобр. = U_Amax =√ЗUф.max =2,34 U₂

На рис. 10.14, а показана схема трехфаз­ного выпрямителя. В каждый данный момент времени ток проводит только тот диод, который соединен с выводе той вторичной обмотки трехфазного тран­сформатора (a, b или с), напряжение на которой (и_а, и_ь или и_с) положительное и наибольшее. Кривая изменения вы­прямленного напряжения и_н совпадает с огибающей положительных полуволн напряжений вторичных обмоток (рис. 10.14,5).

Тиристоры

Тиристором называют электропреобразовательный полу­проводниковый прибор с тремя или более p-n-переходами, в вольт-ам­перной характеристике которого' имеется участок отрицательного дифференциального сопротивления и который используется для пере­ключения. Материалом для изготовления тиристоров служит крем­ний.

Классификация и условное обозначение тиристоров

- диодные

-триодные

Управление по аноду:

Управление по катоду:

 

Применение: в управляемых выпрямителях

Принцип действия: При включении динистора по схеме, приведенной на рис. 2.20, коллекторный p-n-переход закрыт(П₂), а эмиттерные переходы открыты(П_1,П₂). Сопротивления открытых переходов малы, поэтому почти все напряжение источника питания приложено к коллекторному переходу, имеющему высокое сопротивление. В этом случае через тиристор протекает малый ток

11.Управляемый выпрямитель. Схема, работа. Временные диаграммы. Характеристики. Выпрямителем называеться устройство, предназначенное для преобразавания переменного тока в постоянный. Осноыным элементом являеться полупроводниковый диод.

Выпрямители по применяемым элементам деляться на: управляемы и неупровляемые.

Отличием управляемых выпрямителей являеться использлвание управляемого диода –тиристора

(отличаеться наличием третьего управляющего элемента)

Схема упрв.выпрям. Временные диограммы a-угол регулирования,это разность начальных фаз U2 цепи управления

φа>φk

 

Как и диоды, тиристоры обладают односторонней проводимостью и могут находиться в двух состояниях открытом(прямое включение) и закрытом(обратное).

Переменное напряжение снимаеться с обмотки.Если управляющим импульсом открыть тиристоры во время положительных напряжений то ток через нагрузку будет протекать в одном напрвлении.При измининии фазы импульсов изменяеться длительность работы тиристора,а следовательно и величина напряжения на нагрузке.

Регулированиие осуществляеться измением угла –а от 0 до 180.

 

12. С-фильтр и L-фильтр. Схема включения. Работа, расчёт. Применения. Для снижения пульсаций выпрямляемого напряжения, т. е. уменьшения переменной составляющей, используют сглаживающие фильтры. Широкое применение получили емкостные фильтры. В них параллельно нагрузочному резистору выпрямителя подключается конденсатор, емкостное сопротивление которого для основной гармоники должно быть значительно меньше сопротивления нагрузки. Благодаря этому переменная составляющая напряжения на нагрузке значительно уменьшается, и коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения становится существенно меньше.

L-фильтр

Индуктивный фильтр включают последовательно с резистором R_Н. Включение индуктивного фильтра в однополупериодный выпрямитель существенно изменяет форму тока через резистор R_Н. В течении положительного полупериода напряжения u₂, когда ток i_н нарастает, катушка L_ф запасает энергию, которая в отрицательный полупериод расходуется на поддержание нагрузочного тока. Длительность импульсов i_н определяют постоянной времени т= L_ф/ R_Н. Чем больше L_ф катушки, тем больше накопленная в ней энергия и длительность импульсов нагрузочного тока. Однако величина этих импульсов с ростом индуктивности уменьшается благодаря падению напряжения на катушке.

Индуктивный фильтр более эффективно работает в двухполупериодных выпрямителях. Импульсы тока, проходящие поочередно через вентили В₁ иВ₂, создают в нагрузочном резисторе R_Н непрерывный ток. При этом коэффициент пульсаций p значительно уменьшается. Эффективная работа индуктивного фильтра наблюдается при больших нагрузочных токах и малых сопротивлениях нагрузочного резистора. В то же при уменьшении нагрузочного тока i_н за счет эдс самоиндукции к закрытому вентилю будет прикладываться большое обратное напряжение, что может вывести его из строя.