Неуправляемые многофазные выпрямители

Существуют два основных типа трехфазных выпрямителей: с нейтральным выводом и мостовой.

Схема трехфазного выпрямителя с нейтральным выводом изображена на рис. 109, а. В состав схемы входят: трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены звездой; три диода, включенные в каждую из фаз трансформатора, и нагрузочный резистор Rн. На рис.109, б изображены временные диаграммы напряжений и токов рассматриваемого выпрямителя. Из рисунка видно, что диоды работают поочередно, каждый в течение трети периода, когда потенциал одной из фазных обмоток (например, А) более положителен, чем двух других (В и С).

Выпрямленный ток в нагрузочном резисторе создается токами каждого диода, имеет одно и то же направление и равен сумме выпрямленных токов каждой из фаз. Выпрямленный ток, являющийся суммарным током всех поочередно действующих фаз выпрямителя, по форме напоминает огибающую фазных ЭДС

К недостаткам следует отнести подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током,

Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом обеспечивает неплохое качество выпрямленного напряжения, достаточно высокую надежность, что определяется минимальным количеством диодов, но имеет сущест­венный недостаток. Токи в фазах вторичной обмотки трансформа­тора содержат постоянную составляющую, которая создает в сер­дечнике трансформатора постоянный магнитный поток подмагничивания, вызывающий насыщение сердечника, что приводит к снижению коэффициента полезного действия выпрямителя. Вследствие этого для трехфазного выпрямителя с нулевым выводом приходится вы­бирать трансформатор большей, чем расчетная, мощности. Приме­няются трехфазные выпрямители с нулевым выводом при мало­мощных нагрузках, когда увеличение массогабаритных показате­лей выпрямителя не имеет особого значения.

Рис.109. Схема трехфазного выпрямителя с нейтральным выво­дом (а) и временные диаграммы напряжений и токов (б) в ней.

 

 

Трехфазный мостовой выпрямитель (рис.110, а), несмотря на то, что в нем используется в два раза больше диодов, по показателям превосходит рассмотренный трехфазный выпрямитель. Данный выпрямитель содержит мост из шести диодов. Диоды VD1, VD3, VD5 образуют одну группу, а диоды VD2, VD4, VD6 — другую. В этом выпрямителе в каждый момент времени ток в нагрузочном резисторе и двух диодах появляется тогда, когда к этим диодам приложено наибольшее напряжение. Например, в интервале времени t1—t2 (рис.110, б) ток возникает в цепи: диод VD1 — нагрузочный резистор Rн — диод VD4, так как к этим диодам приложено линейное напряжение Uab, которое в этот интервал времени больше других линейных напряжений. В интервале времени t2—t3 открыты диоды VD1, VD6, так как в это время к ним приложено наибольшее линейное напряжение Uac и т.д. Во все интервалы времени токи в нагрузке имеют одно и то же направление.

Среднее значение выпрямленного напряжения в рассматриваемом выпрямителе в два раза больше, чем в выпрямителе с нейтральным выводом.

Максимальное обратное напряжение здесь равно амплитудному значению линейного напряжения.

 

Рис.110. Схема трехфазного мостового выпрямителя (а) и временные диаграммы напряжений и токов (б) в ней