Трехфазный выпрямитель с нейтральным выводом

В состав трехфазного выпрямителя с нейтральным выводом входят (рисунок 1.7):

• трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены звездой;

• диода, включенные в каждую из фаз трансформатора;

• R_н.

Диоды работают поочередно, каждый в течение трети периода, когда потенциал начала одной из фазных обмоток (например, а) более положителен, чем двух других (b и с).

Выпрямленный ток в R_н создается токами каждого диода, имеет одно и то же направление и равен сумме выпрямленных токов каждой из фаз:

I_н = i_a + i_b + i_c.

Коэффициент пульсаций р = 0,25.

Рисунок 1.7 Схема и временные диаграммы трехфазного выпрямителя с нейтральным выводом

t₄

t₃

t₂

t₁

U_н, i_н

t

t

U₂

VD₁

U_2a

VD₃

VD₂

с

е

а

R_н

i_н

U_н

U_2е

U_2с

Т_р

0

Трехфазный мостовой выпрямитель

Трехфазный мостовой выпрямитель содержит мост из 6 диодов. Диоды VD₁, DV₃, VD₅ – образуют одну группу, а VD₂, VD₄, VD₆ – другую. Общая точка первой группы диодов образует «+» полюс на нагрузочном резисторе R_н, а общая точка второй группы образует «–» полюс (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 – Схема и временные диаграммы трехфазного мостового выпрямителя

Т_р

с

в

а

i_5,4

i_5,2

i_3,8

i_3,6

i_1,6

i_1,4

t

U_с

U_е

U₂

t₃

t₂

t₁

U₂

VD₂

VD₄

VD₁

VD₃

VD₅

VD₆

U_н

i

R_н

В каждый момент времени ток в R_н и двух диодах появляется тогда, когда к этим диодам приложено наибольшее напряжение. Например, в интервал времени [t₁ – t₂] ток возникает в цепи VD₁ - R_н - VD₄, т. к. в этот интервал времени к этим диодам приложено напряжение U_аb, которое больше других линейных напряжений.В [t₂ – t₃] открыты диоды VD₁, VD₆, т. к. U_ac – max и т. д. Токи в R_н имеют одно и то же направление. Временные диаграммы показаны на рисунок 2.8. В такой схеме коэффициент пульсаций р = 0,057.

2. Сглаживающие фильтры

Сглаживающим фильтром называют устройство, предназначенное для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения.

Сглаживающий фильтр (СФ) включают сразу после вентильной группы ВГ (см. рисунок 1.1).

Основными элементами СФ являются конденсаторы, индуктивные катушки, а также транзисторы, сопротивления которых различны для постоянного и переменного токов.

Для постоянного тока R_c = , а R_L мало, а R_тр на 2 – 3 порядка меньше сопротивления переменному току. Основным параметром, характеризующим эффективность СФ, является коэффициент сглаживания q = p_вх / p_вых, где p_вх есть коэффициент пульсаций на входе фильтра (т. е. для схемы выпрямителя без фильтра), а p_вых – коэффициент пульсаций на выходе фильтра (т. е. для схемы выпрямителя с фильтром).

Сглаживающие фильтры подразделяются:

1. в зависимости от типа фильтрующего элемента:

• емкостные;

• индуктивные;

• электронные фильтры.

2. по количеству фильтрующих звеньев:

• однозвенные;

• многозвенные.