Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1 1.1.- 14.3 Гордеев-Бургвиц Уч посОбщая электр...doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
11.11.2019
Размер:
3.84 Mб
Скачать

8.3.2 Двухполупериодное выпрямление

Наибольшее распространение получил двухполупериодный мостовой выпрямитель (рис. 8.15).

Он состоит из трансформатора Тр и четырех диодов Д1, Д2, Д3, Д4, подключенных к вторичной обмотке трансформатора по мостовой схеме, к одной из диагоналей моста подсоединяется обмотка Тр, а к другой - нагрузочный резистор . Каждая пара диодов Д1, Д3, Д2, Д4 работает поочередно.

Рис. 8.15. Схема (а) и временные диаграммы напряжений мостового

двухполупериодного выпрямителя (б)

Диоды Д1, Д3 открыты в I полупериод напряжения и2, когда потенциал точки а выше потенциала точки в.

В следующий полупериод напряжения и2 потенциал точки в выше потенциала точки а, диоды Д2, Д4 открыты, а диоды Д1, Д3 закрыты.

В оба полупериода, как видно из рисунка 8.15, ток через нагрузочный резистор имеет одно и то же направление.

Выражения для средних значений выпрямленных напряжения и тока имеют вид

Анализ приведенных соотношений показывает, что при одинаковых значениях параметров трансформаторов и сопротивлений мостовой выпрямитель по сравнению с однополупериодным имеет следующие преимущества:

- средние значения выпрямленных тока и напряжения в два раза больше;

  • пульсации значительно меньше;

  • частота пульсаций в два раза выше, что уменьшает габариты фильтра.

8.3.3 Трехфазные выпрямители

Трехфазные выпрямители применяют как выпрямители средней и большой мощностей. Существует два основных типа выпрямителей: с нейтральным выводом и мостовой.

На рис. 8.16изображена схема трехфазного выпрямителя с нейтральным выводом. В него входят: трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены звездой, три диода, включенные в каждую из фаз трансформатора, и нагрузочный резистор Rн.

Работу выпрямителя удобно рассматривать с помощью временных диаграмм, представленных на рис. 8.16,б. Из рисунка видно, что 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 нагрузочном резисторе Rн создается токами каждого диода, имеет одно и то же направление и равен сумме выпрямленных токов каждой из фаз: iн = ia + ib + ic.

Рис. 8.16. Схема (а), временные диаграммы напряжения и токов (б) трехфазного

выпрямителя с нейтральным выводом

В нагрузочном токе iн этого выпрямителя пульсации значительно меньше по сравнению с однофазным выпрямителем.

Коэффициент пульсации имеет значение 0,25.

Трехфазный выпрямитель с нейтральным выводом служит для питания нагрузочных устройств, в которых средние значения выпрямленного тока доходят до сотен ампер, а напряжение – до десятков киловольт. Достоинством такого выпрямителя является достаточно высокая надежность, что определяется минимальным количеством диодов. К недостаткам следует отнести подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током, что приводит к снижению КПД выпрямителя.

Рис. 8.17. Схема (а), временные диаграммы напряжений и токов (б) трехфазного мостового

выпрямителя

Трехфазный мостовой выпрямитель, несмотря на то, что в нем используется в два раза больше диодов, по всем показателям превосходит рассмотренный трехфазный выпрямитель и поэтому наиболее распространен среди выпрямителей средней и большой мощности. Схема этого выпрямителя (см. рис.8.17, a) была предложена в 1923 г. проф. А. Н. Ларионовым. Данный выпрямитель содержит мост из шести диодов: диоды VD1, VD3, VD5 образуют одну группу, а диоды VD2, VD4, VD6 – другую. Общая точка первой группы диодов образует положительный полюс на нагрузочном резисторе Rн, а общая точка второй группы – отрицательный полюс на нем. В этом выпрямителе в каждый момент времени ток в нагрузочном резисторе и двух диодах появляется тогда, когда к этим диодам приложено наибольшее напряжение. Например, в интервал времени t1 t2 (см. рис.8.17, б) ток возникает в цепи диод VD1 – нагрузочный резистор Rн – диод VD4, так как к этим диодам приложено линейное напряжение uab, которое в этот интервал времени больше других линейных напряжений. В интервал времени t2 3 открыты диоды VD1, VD6, так как к ним приложено наибольшее в это время линейное напряжение иас, и т.д. Нетрудно видеть, что во все интервалы времени токи в нагрузочном резисторе R имеют одно и то же направление.

Из временных диаграмм (рис. 8.17) видно, что пульсации выпрямленного напряжения значительно меньше, чем в трехфазном выпрямителе с нейтральным выводом.

Подсчет коэффициента пульсации дает значение 0,057.