2. Однофазная мостовая схема выпрямления

Устройство схемы:

Электрический мост (рис.30) создан вентилями VD1–VD4. В одну из диагоналей моста включается нагрузка, в другую – вторичная обмотка трансформатора.

В разные полупериоды питающего напряжения ток во вторичной обмотке трансформатора протекает в противоположных направлениях, поэтому в схеме отсутствует поток вынужденного намагничивания.

Принцип действия:

Принцип действия рассмотрим, приняв нагрузку выпрямителя чисто активной, а элементы схемы – идеальными.

При полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂ ( = 0  ) (рис.31) ток протекает по цепи +U₂VD1R_HVD4–U₂.

При обратной полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂ ( =   2) ток протекает по цепи U₂VD3R_HVD2 U₂.

Особенности однофазной мостовой схемы выпрямления:

• Поток вынужденного намагничивания отсутствует.

• По первичной обмотке трансформатора протекает синусоидальный ток.

3. Однофазная схема с выводом нуля трансформатора.

Устройство схемы:

В этой схеме (рис.32) каждый вентиль подключен ко вторичной обмотке трансформатора (W₂₁ = W₂₂). Схема соединения обмоток такова, что одинаковые по величине напряжения на выводах вторичных обмоток (U₂₁ и U₂₂) сдвинуты по фазе на 180 относительно общей (нулевой) точки.

Выходное напряжение U_Н снимается между нулевой точкой трансформатора и общей точкой соединения катодов обоих вентилей.

Принцип действия рассмотрим, приняв нагрузку выпрямителя чисто активной, а элементы схемы идеальными.

Принцип действия:

При полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂₁ ( = 0  ) ток в схеме протекает по цепи +U₂₁VD1R_H«0».

При обратной полярности напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂₂ ( =   2) ток протекает по цепи U₂₂VD2R_H«0».

Особенности однофазной схемы с выводом нуля трансформатора:

• Поток вынужденного намагничивания отсутствует, так как в разные полупериоды питающего напряжения ток во вторичной обмотке трансформатора течет в разных направлениях.

• Максимальное обратное напряжение на вентилях вдвое больше, чем в мостовой схеме.

Литература: [3], с. 354 – 358;

[2], с. 190 – 193;

[1], с. 290 – 293.

Лекция № 5 Трехфазные схемы неуправляемых выпрямителей

Трехфазные выпрямители переменного тока выполняются по схемам:

• Трехфазная с выводом нулевой точки трансформатора.

• Мостовая схема выпрямления.

Выпрямители средней мощности – это однофазные мостовые, трехфазные с выводом нуля, трехфазные мостовые схемы.

Большой мощности – это трехфазные с выводом нуля, мостовые, "m" фазные схемы.

1. Трехфазная схема выпрямления с выводом нулевой точки трансформатора

Устройство схемы:

В схему трехфазного неуправляемого выпрямителя с нулевым выводом (рис.34) входит трансформатор со вторичными обмотками, соединенными звездой. Первичные обмотки могут быть соединены звездой или треугольником.

Выводы вторичных обмоток связаны с анодами (или катодами) трех вентилей. Нагрузка подключается к общей точке соединения катодов (или анодов) вентилей и нулевому выводу вторичных обмоток. Вентили работают поочередно, каждый в течение ¹/₃ периода, когда потенциал анода работающего вентиля более положителен, чем потенциалы анодов других вентилей. Выпрямленный ток нагрузки, создаваемый токами каждого вентиля, имеет одно и то же направление, поэтому равен сумме выпрямленных токов каждой из фаз.

Принцип действия схемы (рис.35):

₁<<₃ Ток протекает через вентиль VD1 по цепи: +е_аVD₁R_Н«0» трансформатора.

₃<<₅ Ток протекает через вентиль VD3 по цепи: +е_вVD₃R_Н«0» трансформатора.

₅<<₇ Ток протекает через вентиль VD5 по цепи: +е_сVD₅R_Н«0» трансформатора.

₇<<₉ Ток протекает через вентиль VD1 по цепи: +е_аVD₁R_Н«0» трансформатора.

Особенности:

• За счет асимметрии тока первичной обмотки трансформатора относительно оси времени возникает поток вынужденного намагничивания (ПВН).

• Частота пульсаций выпрямленного напряжения втрое больше частоты питающего напряжения.

• Ток в первичной обмотке i_1A равен определенной величине от тока вторичной обмотки i_2A.

• У гол протекания тока через вентиль равен 120⁰.