Παράμετροι και σχήματα του ανορθωτή

Ανορθωτής - μια στατική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος μιας πηγής ρεύματος (κεντρικό δίκτυο) σε συνεχές ρεύμα. Ο ανορθωτής αποτελείται από έναν μετασχηματιστή, μια ομάδα βαλβίδων και ένα φίλτρο εξομάλυνσης (Εικ. 1).

Ο μετασχηματιστής Tr εκτελεί διάφορες λειτουργίες: αλλάζει την τάση του δικτύου Uin στην τιμή U1 που απαιτείται για τη διόρθωση, διαχωρίζει ηλεκτρικά το φορτίο H από το δίκτυο, μετατρέπει τον αριθμό των φάσεων του εναλλασσόμενου ρεύματος.

Η ομάδα βαλβίδων VG μετατρέπεται εναλλασσόμενο ρεύμα σε παλμικό μονόδρομος. Το φίλτρο εξομάλυνσης SF μειώνει το κυματισμό της ανορθωμένης τάσης (ρεύμα) στην τιμή που είναι αποδεκτή για το φορτίο. Ο μετασχηματιστής Tr και το φίλτρο εξομάλυνσης SF είναι προαιρετικά στοιχεία του κυκλώματος ανορθωτή.

Ρύζι. 1. Μπλοκ διάγραμμα του ανορθωτή

Οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν την ποιότητα της εργασίας του ανορθωτή είναι:

• μέσες τιμές διορθωμένης τάσης (εξόδου) UWednesday και ρεύματος AzWednesday,

• η συχνότητα κυματισμού είναι n τάση εξόδου (ρεύμα),

• συντελεστής κυματισμού p, ίσος με τον λόγο του πλάτους της τάσης κύματος προς τη μέση τιμή της τάσης εξόδου.Αντί για έναν παράγοντα κυματισμού p, χρησιμοποιείται συχνά ο συντελεστής κυματισμού για την πρώτη αρμονική, ο οποίος είναι ίσος με τον λόγο του πλάτους της πρώτης αρμονικής της τάσης εξόδου προς τη μέση τιμή της,

• εξωτερικό χαρακτηριστικό — η εξάρτηση της μέσης τιμής της ανορθωμένης τάσης από τη μέση τιμή του διορθωμένου ρεύματος,

• γ. σ. κ.λπ. η = Puseful / Pminuses = Puseful / (χρήσιμο + Ptr + Pvg + Pf), όπου Ptr, Pvg, Pf — κατανάλωση ενέργειας στον μετασχηματιστή, στην ομάδα των βαλβίδων και στο φίλτρο εξομάλυνσης.

Η λειτουργία του ανορθωτή (ομάδα βαλβίδων) βασίζεται στις ιδιότητες των βαλβίδων — μη γραμμικές συσκευές δύο τερματικών που περνούν ρεύμα κυρίως σε μία (προς τα εμπρός) κατεύθυνση.

Οι δίοδοι ημιαγωγών χρησιμοποιούνται συνήθως ως βαλβίδες. Μια βαλβίδα με μηδενική αντίσταση προς τα εμπρός και άπειρη αντίστροφη αντίσταση ονομάζεται ιδανική.

Τα χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης των πραγματικών πυλών είναι κοντά στο V. α. NS. ιδανική βαλβίδα. Για τη λειτουργία σε ανορθωτές, οι βαλβίδες επιλέγονται σύμφωνα με τις παραμέτρους λειτουργίας, οι οποίες περιλαμβάνουν:

• υψηλότερο (σταθερό) ρεύμα λειτουργίας Az cmax - η μέγιστη επιτρεπόμενη μέση τιμή του διορθωμένου ρεύματος που ρέει μέσω της βαλβίδας κατά τη λειτουργία της σε κύκλωμα ωμικού φορτίου μισής ημέρας (υπό κανονικές συνθήκες ψύξης για μια δεδομένη βαλβίδα και θερμοκρασία που δεν υπερβαίνει το οριακή τιμή),

• μέγιστη επιτρεπόμενη αντίστροφη τάση (πλάτος) Urevmax — αντίστροφη τάση που μπορεί να αντέξει η βαλβίδα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Κατά κανόνα, η τάση Urevmax είναι ίση με το ήμισυ της τάσης διάσπασης,

• Μπροστινή πτώση τάσης Upr — η μέση τιμή της μπροστινής τάσης σε μισό κύκλωμα ανορθωτή που λειτουργεί με ωμικό φορτίο με ονομαστικό ρεύμα.

• αντίστροφο ρεύμα Iobr — η τιμή του ρεύματος που διαρρέει τη βαλβίδα όταν εφαρμόζεται σε αυτήν μια επιτρεπτή αντίστροφη τάση,

• μέγιστη ισχύς Pmax — η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύς που μπορεί να διαχέεται από τη βαλβίδα.

Αλυσίδες ισιώματος

Τα πιο συνηθισμένα σχήματα ανόρθωσης φαίνονται στα σχήματα., όπου υιοθετούνται οι ακόλουθες ονομασίες: mc είναι ο αριθμός των φάσεων της τάσης δικτύου, m1 είναι ο αριθμός των φάσεων της τάσης στην είσοδο του κυκλώματος ανορθωτή (στην έξοδο του ο μετασχηματιστής), m = fп / fc — συντελεστής ίσος με τον λόγο της συχνότητας των κυμάτων τάσης εξόδου προς τη συχνότητα της τάσης του δικτύου. Αφού οι βαλβίδες φαίνονται παντού διόδους ημιαγωγών.

Το πιο κοινό σχήμα ανόρθωσης και τάσης εξόδου κατά τη λειτουργία σε ωμικό φορτίο:

Μονοφασικό κύκλωμα ανορθωτή ημικυμάτων (mc = 1, m1 = 1, m = 1)

Μονοφασικό κύκλωμα ανορθωτή πλήρους κύματος (κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας mc = 1, m1 = 1, m = 2)

Μονοφασικό κύκλωμα ανορθωτή με έξοδο μεσαίου σημείου (mc = 1, m1 =2, m =2)

Τριφασικό κύκλωμα ανόρθωσης με ουδέτερη έξοδο (mc =3, m1 =3, m =3)

Τριφασικό κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας (mc =3, m1 =3, m =6)

Οι βασικές σχέσεις για κυκλώματα ανορθωτή που λειτουργούν με ωμικό φορτίο Rn με την υπόθεση ότι ο μετασχηματιστής και οι βαλβίδες είναι ιδανικές δίνονται στον πίνακα: