Трёхфазный выпрямитель с нулевой точкой

Данная схема состоит из трёхфазного трансформатора (рис. 5.8), трёх диодов и нагрузки R_d. Первичные обмотки можно соединять в «звезду» или «треугольник», а вторичные обмотки — только в «звезду». Из диаграммы (рис. 5.9) видно, что при работе выпрями­теля с нагрузкой напряжения u_2А, u_2В и u_2С 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 точке а, до момента времени, соответствующего точ­ке б) через диод VD1 и нагрузку протекает ток равный i _а2.

Когда потенциал на аноде становится ниже, чем на катодах, диод VD1 закрывается, но в момент времени, соответствующий точке б, от­крывается диод VD2 и, таким образом, через нагрузку протекает непрерывно выпрямленный ток i _d Процесс коммутации происходит в моменты, соответствующие точкам пересечения кривых фазных напряжений (точки а, б, в, г и т.д.). Напряжение на выходе выпрямителя U_d в любой момент времени равно мгновенному значению напряжения той обмотки, в которой диод открыт.

Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке (посто­янная составляющая)

U_d =√2U₂/π=0,45U₂ (5.11.)

Для данной схемы выпрямления коэффициент пульсации К_п = 0,25. Обратное напряжение, приложенное к неработающему диоду, U_{обр max}=πU_d=2,09U_d. Так как каждый диод в схеме работает в течение одной трети периода, то ток, проходящий через диод, в 3 раза меньше тока в нагрузке, т.е. I_a =I_d/3, а действующее значение тока в обмотке

I₂=πI_d/2 = l, 57I_d, (5.12)

т.е. действующее значение тока в вентильной обмотке более чем в 1,5 раза превышает выпрямленный ток.

I_а =0,585I_d. (5.13)

Преимущества данной схемы — простота, небольшое число ди­одов с незначительными потерями в них. Данная схема выпрямле­ния работает наиболее экономично.

Рис. 5.8. Трёхфазная схема выпрямления с нулевой точкой

Рис. 5.9. Кривые изменения тока и напряжения