отношению к постоянной составляющей тока нагрузки определя-

ется выражением Iа = 1,11Id.

ДляданнойсхемывыпрямлениякоэффициентпульсацииK п=0,67.

Достоинства мостовой схемы — снижение габаритной мощнос-

ти трансформатора на 20 %; возможность включения выпрямителя

непосредственно в питающую цепь, если напряжение сети обеспе-

чивает нужное значение выпрямленного напряжения.

5.3. Трёхфазные схемы выпрямления

Для выпрямления трёхфазного тока применяют нулевые и мос-

товые схемы. В нулевых схемах диод или группу диодов включают

на фазное напряжение между фазой и нулём через нагрузку, а в мо-

стовых схемах — на междуфазное напряжение.

1. Схема выпрямителя с нулевой точкой

Даннаясхемасостоитизтрёхфазноготрансформатора(рис. 5.8),

трёхдиодов инагрузки Rd. Первичные обмоткиможносоединять в

«звезду» или«треугольник», авторичныеобмотки— тольков«звез-

ду». Из диаграммы (рис. 5.9) видно, что при работе выпрямителя с

нагрузкой напряжения u2A, u2B и u2C сдвинуты по фазе на 2π/ 3 и в

течение 1/3 периода Т напряжение на одной из трёх фаз выше двух

остальных. Треть периода (от момента времени, соответствующего

точкеа, домоментавремени, соответствующеготочкеб), черездиод

VD1 и нагрузку протекает ток равный iа2. Когда потенциал на ано-

де становится ниже, чем на катодах, диод VD1 закрывается, но в

момент времени, соответствующий точке б, открывается диод VD2

Рис. 5.8. Трёхфазная схема выпрямления с нулевой точкой

105

Рис. 5.9. Кривые изменения тока и напряжения

, и, таким образом, через нагрузку протекает непрерывно выпрям-

ленный ток id. Процесс коммутации происходит в моменты, соот-

ветствующиеточкампересечениякривыхфазныхнапряжений(точ-

ки а, б, в, г и т.д.). Напряжение на выходе выпрямителя Ud в любой

момент времени равно мгновенному значению напряжения той об-

мотки, в которой диод открыт.

Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке (посто-

янная составляющая)

Ud =

2U2 / π =0,45U2.

(5.9)

106

ДляданнойсхемывыпрямлениякоэффициентпульсацииКп = 0,25.

Обратное напряжение, приложенное к неработающему диоду,

Uобр max = πUd = 2,09Ud . Так как каждый диод в схеме работает в

течение одной трети периода, то ток, проходящий через диод, в3

раза меньше тока в нагрузке, т.е. Iа = Id /3, а действующее значение

тока в обмотке

I2 = πId / 2 =1,57Id ,

(5.10)

т.е. действующее значение тока в вентильной обмотке более, чем в

1,5 раза превышает выпрямленный ток.

Ia = 0,585Id .

(5.11)

Преимущества данной схемы — простота, небольшое число ди-

одов с незначительными потерями в них. Данная схема выпрямле-

ния работает наиболее экономично.

2.Мостовая схема выпрямления

Данная схема (рис. 5.10) включает в себя трансформатор, шесть

диодов и нагрузку Rd. Диоды объединены в две группы: катодную

(диод VD1, VD3 и VD5), образующую положительный полюс, и

анодную (диод VD2, VD4 и VD6), образующую отрицательный по-

люс для внешней цепи. Первичную и вторичную обмотки транс-

форматора можно соединять как в «звезду», так и в «треугольник».

В каждый момент времени работают два диода: один из катодной

группы, а другой из анодной. Катодная группа диодов повторяет

режим трёхфазной нулевой схемы. В этой группе в определённый

моментработаетдиодснаибольшимпотенциаломнааноде. Ванод-

ной группе в данный момент работает диод, катод которого имеет

наибольшийотрицательныйпотенциалпоотношениюкобщейточ-

Рис. 5.10. Трёхфазная мостовая схема выпрямления

107