Трехфазная мостовая схема выпрямления

Схема состоит из шести диодов, которые разделены на две группы (рис. 2.61, а): катодную - диоды VD1, VD3, VD5 и анодную VD2, VD4, VD6. Нагрузка подключается между точками соединения катодов и анодов диодов, т.е. к диагонали выпрямленного моста. Схема подключается к трехфазной сети.

Рисунок 3 - Трехфазный мостовой выпрямитель: а) схема, б) временные диаграммы работы

В каждый момент времени ток нагрузки протекает через два диода. В катодной группе в течение каждой трети периода работает диод с наиболее высоким потенциалом анода (рис. 3, б). В анодной группе в данную часть периода работает тот диод, у которого катод имеет наиболее отрицательный потенциал. Каждый из диодов работает в течение одной трети периода. Коэффициент пульсаций данной схемы составляет всего 0,057.

Управляемыми выпрямителями - выпрямители, которые совместно с выпрямление переменного напряжения (тока) обеспечивают регулирование величины выпрямленного напряжения (тока).

Управляемые выпрямители применяют для регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока, яркости свечения ламп накаливания, при зарядке аккумуляторных батарей и т.п.

Схемы управляемых выпрямителей строятся на тиристорах и основаны на управлении моментом открытия тиристоров.

На рисунке 4,а представлена схема однофазного управляемого выпрямителя. Для возможности выпрямления двух полуволн сетевого напряжения используется трансформатор с двухфазной вторичной обмоткой, в которой формируется два напряжения с противоположными фазами. В каждую фазу включается тиристор. Положительный полупериод напряжения U2 выпрямляет тиристор VS1, отрицательный – VS2.

Схема управления СУ формирует импульсы для открывания тиристоров. Время подачи открывающих импульсов определяет, какая часть полуволны выделяется на нагрузке. Тиристор отпирается при наличии положительного напряжения на аноде и открывающего импульса на управляющем электроде.

Если импульс приходит в момент времени t0 (рис. 4,б) тиристор открыт в течении всего полупериода и на нагрузке максимальное напряжение, если в моменты времени t1, t2, t3, то только часть сетевого напряжения выделяется в нагрузке.

Рисунок 4 - Однофазный выпрямитель: а) схема, б) временные диаграммы работы

Угол задержки, отсчитываемый от момента естественного отпирания тиристора, выраженный в градусах, называется углом управления или регулирования и обозначается буквой α. Изменяя угол α (сдвиг по фазе управляющих импульсов относительно напряжения на анодах тиристоров), мы изменяться время открытого состояния тиристоров и соответственно выпрямленное напряжение на нагрузке.

Выпрямители классифицируют по следующим признакам:

· по виду переключателя выпрямляемого тока

· механические синхронные с щёточноколлекторным коммутатором тока^[3];

· механические синхронные с контактным переключателем (выпрямителем) тока;

· с электронной управляемой коммутацией тока (например, тиристорные);

· электронные синхронные (например, транзисторные) — как разновидность выпрямителей с управляемой коммутацией;

· с электронной пассивной коммутацией тока (например, диодные);

· по мощности

· силовые выпрямители^{HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%BC%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C"[4]};

· выпрямители сигналов^[5];

· по степени использования полупериодов переменного напряжения

· однополупериодные — пропускают в нагрузку только одну полуволну^[6];

· двухполупериодные — пропускают в нагрузку обе полуволны;

· неполноволновые — не полностью используют синусоидальные полуволны;

· полноволновые — полностью используют синусоидальные полуволны;

· по схеме выпрямления — мостовые, с умножением напряжения, трансформаторные, с гальванической развязкой, бестрансформаторные и пр.;

· по количеству используемых фаз — однофазные, двухфазные, трёхфазные и многофазные;

· по типу электронного вентиля — полупроводниковые диодные, полупроводниковые тиристорные, ламповые диодные (кенотронные), газотронные, игнитронные, электрохимические и пр.;

· по управляемости — неуправляемые (диодные), управляемые (тиристорные);

· по количеству каналов — одноканальные, многоканальные;

· по величине выпрямленного напряжения — низковольтные (до 100В), средневольтовые (от 100 до 1000В), высоковольтные (свыше 1000В);

· по назначению — сварочный, для питания микроэлектронной схемы, для питания ламповых анодных цепей, для гальваники и пр.;

· по степени полноты мостов — полномостовые, полумостовые, четвертьмостовые;

· по наличию устройств стабилизации — стабилизированные, нестабилизированные;

· по управлению выходными параметрами — регулируемые, нерегулируемые;

· по индикации выходных параметров — без индикации, с индикацией (аналоговой, цифровой);

· по способу соединения — параллельные, последовательные, параллельно-последовательные;

· по способу объединения — раздельные, объединённые звёздами, объединённые кольцами;

· по частоте выпрямляемого тока — низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные.

схема и временная диаграмма выпрямления переменного тока однофазным однополупериодным выпрямителем

Из рисунка видно, что диод отсекает отрицательную полуволну. Если мы перевернём диод, поменяв его выводы – анод и катод местами, то на выходе окажется, что отсечена не отрицательная, а положительная полуволна.

мостовая схема однофазного двухполупериодного выпрямителя

балансная схема однофазного двухполупериодного выпрямителя

схема трёхфазного однополупериодного выпрямителя

схема трёхфазного двухполупериодного мостового выпрямителя