Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Основи електроніки і мікропроцесорної техніки.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
5.55 Mб
Скачать

3.3.4. Трифазні випрямлячі

Трифазні випрямлячі використовуються як джерела постійної напруги живлення середньої та високої потужності. Вони рівномірно навантажують коло трифазного струму і відрізняються високим коефіцієнтом використання силового трифазного трансформатора. Особливість їх роботи визначається тим, що робочим діодом (відкритий стан) є той, у якого в цей момент є більший потенціал на аноді. Це забезпечує тривалість відкритого стану діода протягом 60 град.ел., внаслідок чого значно зменшуються пульсації випрямленої напруги.

Переважно використовуються дві схеми трифазних випрямлячів: трифазна з нульовим виводом (схема Міткевича) і трифазна мостова (схема Ларіонова).

А В С

-

Ud Rн

a b c

VD1

VD2 VD3 а) б)

+

Рис. 3.3.6. Схема трифазного випрямляча з нульовим виводом (а) і часові діаграми

Трифазний випрямляч з нульовим виводом (рис. 3.3.6, а) складається з трифазного трансформатора, фази вторинної обмотки якого з’єднані зіркою, та трьох діодів, ввімкнених в кожну фазу. Роботу випрямляча зручно аналізувати за допомогою часових діаграм (рис. 3.3.6, б). в період часу t1t2 найбільший додатний потенціал прикладено до анода VD1, тому він знаходиться у відкритому стані. Струм проходить через діод (обмотку фази «а» - VD1 – Rн) протягом π/3, тобто до моменту часу t2, коли у відкритий стан переходить VD2, оскільки в цей момент часу до його анода прикладено найбільший додатний потенціал фази «b». Через VD2 струм проходить в проміжок часу від t2 до t3. Відповідно через VD3 струм проходить в період часу t3t4.

Середнє значення випрямленої напруги трифазного випрямляча з нульовим виводом дорівнює

(3.3.13)

В період часу, коли діод закритий, до нього прикладається зворотна напруга, максимальне значення якої

(3.3.14)

Коефіцієнт пульсацій для такої схеми КП = 0,25, що набагато менше порівняно з однофазними випрямлячами.

Випрямляч за такою схемою використовується для навантажень зі струмами понад 100 А. Недоліком схеми є підмагнічування осердя трансформатора постійною складовою струму, що понижує ККД випрямляча.

Умови для вибору діодів за струмом та за напругою:

(3.3.15)

(3.3.16)

де Ідоп.д. – допустимий струм діода, А

Ісп. – струм споживача, А

Uзв.доп. - зворотна допустима напруга діода, В

Uв. – напруга, що діє на діод в непровідний період, В.

Для трифазного випрямляча Uв визначається за формулою:

(3.3.17)

де Uсп– напруга споживача, В.

Трифазний мостовий випрямляч (схема Ларіонова, рис.3.3.7, а) містить дві групи діодів: анодну – VD1, VD3, VD5 і катодну – VD2, VD4, VD6. робота випрямляча, тобто по черговість роботи діодів, визначається як додатними пів синусоїдами (анодна група), так і від’ємними (катодна група). Тривалість роботи кожного діода становить 60 град.ел. В інтервалі часу t1t2 струм проходить по шляху: обмотка фази «а» - VD1- Rн - VD4 – обмотка фази «b». В інтервалі часу t2t3 відбувається комутація діодів VD4 i VD6 і шлях проходження струму є такий: обмотка фази «а» - VD1- Rн – VD6 – обмотка фази «с». таким чином, через навантаження струм проходить завжди в одному напрямку, а можливість використання від’ємних пів синусоїд забезпечує в схемі випрямляча коефіцієнт пульсацій КП = 0,057, що забезпечує широке використання такої схеми.

А В С

VD1 a VD2

VD3 b VD4

сп

VD5 c VD6

Rн ісп

Uсп а) б)

Рис. 3.3.7. Схема трифазного мостового випрямляча (а) та його часові діаграми (б)

Середнє значення випрямленої напруги трифазного випрямляча дорівнює

, (3.3.18)

що у 2 рази більше, ніж у випрямлячів за схемою Міткевича. Максимальне значення зворотної напруги діода дорівнює

(3.3.19)