Τριφασικός ανορθωτής γέφυρας - αρχή λειτουργίας και κυκλώματα

Εάν χρησιμοποιούνται μονοφασικοί ανορθωτές ή μονοφασικοί ανορθωτές γέφυρας για κυκλώματα DC χαμηλής ισχύος, τότε μερικές φορές απαιτούνται τριφασικοί ανορθωτές για την παροχή υψηλότερων φορτίων ισχύος.

Οι τριφασικοί ανορθωτές επιτρέπουν τη λήψη υψηλών τιμών σταθερών ρευμάτων με χαμηλά επίπεδα κυματισμού τάσης εξόδου, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των απαιτήσεων για τα χαρακτηριστικά του φίλτρου εξόδου εξομάλυνσης.

Έτσι, πρώτα, εξετάστε τον μονοφασικό τριφασικό ανορθωτή που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Στο κύκλωμα μονού άκρου που φαίνεται στο σχήμα, μόνο τρεις συνδέονται με τους ακροδέκτες των δευτερευουσών περιελίξεων ενός μετασχηματιστή τριών φάσεων. ανορθωτής… Το φορτίο συνδέεται με ένα κύκλωμα μεταξύ του κοινού σημείου όπου οι κάθοδοι των διόδων συγκλίνουν και του κοινού ακροδέκτη των τριών δευτερευόντων περιελίξεων του μετασχηματιστή.

Ας εξετάσουμε τώρα τα χρονικά διαγράμματα των ρευμάτων και των τάσεων που εμφανίζονται στις δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή και μιας από τις διόδους ενός τριφασικού ανορθωτή μονού άκρου:

Ορισμένες συσκευές συνεχούς ρεύματος απαιτούν υψηλότερη τάση τροφοδοσίας από αυτή που μπορεί να παρέχει το παραπάνω μονό κύκλωμα. Επομένως, σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πιο κατάλληλο ένα τριφασικό κύκλωμα ώθησης. Το σχηματικό του διάγραμμα φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Όπως έχουμε ήδη σημειώσει, οι απαιτήσεις φίλτρου μειώνονται, μπορείτε να το δείτε στα γραφήματα. Αυτό το κύκλωμα είναι γνωστό ως τριφασικός ανορθωτής γέφυρας Larionov:

Τώρα κοιτάξτε τα διαγράμματα και συγκρίνετε τα με το μοναδιαίο διάγραμμα. Η τάση εξόδου στο κύκλωμα γέφυρας αναπαρίσταται εύκολα ως το άθροισμα των τάσεων δύο απλών ανορθωτών που λειτουργούν σε αντίθετες φάσεις. Τάση Ud = Ud1 + Ud2. Ο αριθμός των φάσεων εξόδου είναι προφανώς μεγαλύτερος και η συχνότητα των κυμάτων του δικτύου είναι μεγαλύτερη.

Στη συγκεκριμένη περίπτωση, έξι φάσεις DC αντί για τις τρεις που ήταν σε ένα μόνο κύκλωμα. Επομένως, οι απαιτήσεις για το φίλτρο αντιολίσθησης μειώνονται και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να αφαιρεθεί εντελώς.

Τρεις φάσεις των περιελίξεων σε συνδυασμό με δύο μισούς κύκλους ανόρθωσης δίνουν μια βασική συχνότητα κύματος ίση με έξι φορές τη συχνότητα του δικτύου (6 * 50 = 300). Αυτό φαίνεται από τα διαγράμματα τάσης και ρεύματος.

Η σύνδεση γέφυρας μπορεί να θεωρηθεί ως ένας συνδυασμός δύο μονοφασικών τριφασικών κυκλωμάτων μηδενικού σημείου, με τις διόδους 1, 3 και 5 να είναι η ομάδα καθόδου των διόδων και οι διόδους 2, 4 και 6 να είναι η ομάδα ανόδου.

Οι δύο μετασχηματιστές φαίνεται να συνδυάζονται σε έναν. Ανά πάσα στιγμή το ρεύμα ρέει μέσα από τις διόδους, δύο δίοδοι εμπλέκονται ταυτόχρονα στη διαδικασία - μία από κάθε ομάδα.

Ανοίγει η δίοδος καθόδου στην οποία εφαρμόζεται υψηλότερο δυναμικό σε σχέση με τις ανόδους της αντίθετης ομάδας διόδων και στην ομάδα ανόδου ακριβώς αυτό των διόδων στις οποίες εφαρμόζεται το δυναμικό χαμηλότερο σε σχέση με τις καθόδους των διόδων της ομάδας καθόδων ανοίγει.

Η μετάβαση των διαστημάτων χρόνου εργασίας μεταξύ των διόδων συμβαίνει τις στιγμές της φυσικής μεταγωγής, οι δίοδοι λειτουργούν με τη σειρά. Ως αποτέλεσμα, το δυναμικό των κοινών καθόδων και κοινών ανοδίων μπορεί να μετρηθεί από το πάνω και το κάτω περίβλημα των γραφημάτων τάσης φάσης (βλ. διαγράμματα).

Οι στιγμιαίες τιμές των διορθωμένων τάσεων είναι ίσες με τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των ομάδων καθόδου και ανόδου των διόδων, δηλαδή το άθροισμα των τεταγμένων στο διάγραμμα μεταξύ των περιβλημάτων. Το προς τα εμπρός ρεύμα των δευτερευόντων περιελίξεων φαίνεται στο διάγραμμα φορτίου αντίστασης.

Ομοίως, περισσότερες από έξι φάσεις σταθερής τάσης μπορούν να ληφθούν από έναν τριφασικό μετασχηματιστή: εννέα, δώδεκα, δεκαοκτώ και ακόμη περισσότερες. Όσο περισσότερες φάσεις (όσα περισσότερα ζεύγη διόδων) στον ανορθωτή, τόσο χαμηλότερο είναι το επίπεδο κυματισμού της τάσης εξόδου. Εδώ, δείτε το κύκλωμα με 12 διόδους:

Εδώ, ένας τριφασικός μετασχηματιστής περιέχει δύο τριφασικές δευτερεύουσες περιελίξεις, η μία από τις ομάδες συνδυάζεται σε ένα κύκλωμα «δέλτα», η άλλη σε ένα «αστέρι». Ο αριθμός των στροφών στα πηνία των ομάδων διαφέρει κατά 1,73 φορές, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λήψη των ίδιων τιμών τάσης από το "αστέρι" και από το "δέλτα".

Σε αυτή την περίπτωση, η μετατόπιση φάσης των τάσεων σε αυτές τις δύο ομάδες δευτερευόντων περιελίξεων σε σχέση μεταξύ τους είναι 30 °.Εφόσον οι ανορθωτές συνδέονται σε σειρά, η τάση εξόδου αθροίζεται και η συχνότητα κυματισμού φορτίου είναι τώρα 12 φορές υψηλότερη από τη συχνότητα του δικτύου, ενώ το επίπεδο κυματισμού είναι χαμηλότερο.

Δείτε επίσης:

Ελεγχόμενοι ανορθωτές - συσκευή, σχήματα, αρχή λειτουργίας

Τα πιο κοινά σχήματα διόρθωσης AC σε DC

Ανορθωτής μεσαίου σημείου πλήρους κύματος