Шестифазные выпрямители по схеме треугольник-звезда и

Диод.

Трансформатор.

1. Напряжение u₀ на нагрузке равно

u₀=2u_2m/π.

2. Действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора равно u₂

u₂ = (πu₀)/(2).

3. Действующее значение тока i₂ через вторичную обмотку трансформатора определим по формуле

i₂ = πi_о/4.

1. Обратное напряжение на диоде u_0бр (смотри вторичные обмотки трансформатора)

u_0бр.= 2u_2m= πu₀.

2. Ток i_vd.пр, протекающий в прямом направлении через диод, равен

i_vd.пр = i_о.

пульсации напряжения.

1.Величина переменной составляющей напряжения на выходе выпрямителя

u_{~ 1}= (2/3)u_0.

2. коэффициент пульсации на выходе (на нагрузке) равен

к_п.вых=2/3 = 0,67.

коэффициент сглаживания выходного напряжения q_{сгл .} В общем случае этот коэффициент определяется как отношение коэффициента пульсации на входе фильтра к_п.вх к коэффициенту пульсации на выходе фильтра к_п.вых

q_сгл. = к_п.вх/ к_п.вых = (u~₁/ u₀)/ (u~_н/ u_н) = (u_н/ u₀)/ (u~₁ /u~_н).

9 .Ч астота выпрямленного напряжения определяется по формуле

f₀ =2f_c.

10.фазность выпрямителя равна (число импульсов выпрямленного напряжения)

m =2.

11. Типовая (габаритная) мощность трансформатора определяется по формуле

Р_тип = 2u₂i₂ = 1,48Р_0.

12.Эффективность сглаживания пульсаций напряжения на нагрузке обеспечивается при условии, когда

LC= (q_сгл.+ 1)/ m²ὼ²;

L_кр. = (2 U_н)/((m² –1) m ὼ i_н.min.)

5.4.Трехфазная однотактная схема (Миткевича) выпрямителя

Используется для получения напряжения постоянного тока U₀ до 100В и токах i₀ до нескольких десятков миллиампер при емкостном характере нагрузки. При индуктивном характере схема используется редко на мощности несколько большие. Преимущество схемы по сравнению с однофазными схемами заключается в меньшей амплитуде пульсации и в том, что частота пульсации равна утроенной частоте питающей сети f=3f_с, коэффициенте пульсаций К_п=0,25.

а Рис.5 б

Эта схема равномерно загружает трехфазную сеть.

Принцип действия рассматриваемой схемы сводится к тому, что любой момент времени открыт диод той фазы, напряжение в которой наибольшее и положительное.

Недостатком схемы является низкий коэффициент использования трансформатора, большое обратное напряжение, приходящееся на один диод,

U_обр.= 2U_0,

вынужденное намагничивание трансформатора.

Действующее значение напряжения равно

U₂ = 0,855 U_0.

Прямой ток протекающий через диод схемы выпрямителя равен

i_vd.пр. = 0,33i_0.

коэффициент пульсации на выходе выпрямителя равен

к_п = 0,25.

Частота тока = 3f_c.

Фазность схемы m =3.

5.5.Трехфазная мостовая схема (Ларионова) выпрямителя

Трехфазная мостовая схема (m=6) включается в трехфазную сеть переменного тока, равномерно загружая ее. она широко используется как для получения низких (U₀≥10 В), так и высоких напряжений (до нескольких десятков киловольт) при токах нагрузки от сотен миллиампер до десятков и сотен (а то и тысяч) ампер (при больших мощностях схема работает на индуктивную, а при малых – на емкостную нагрузку).Трехфазная мостовая схема является энергетически наиболее экономичной; обратное напряжение, приходящееся на один диод в этой схеме мало (U_обр. ≈ U₀), коэффициент пульсации на ушестеренной частоте напряжения сети (f = 6f_с) самый малень-кий из всех схем и равен К_п = 0,057 (теоретически).

а Рис.6 б

Трехфазная мостовая схема может быть включена непосредственно в питающую трехфазную сеть без промежуточного трансформатора.

Принцип действия рассматриваемой схемы сводится к тому, что в любой момент времени в четной группе диодов открыт диод той фазы, напряжение в которой наибольшее и положительное, а в нечетной группе диодов открыт диод той фазы, напряжение в которой наибольшее и отрицательное.

1.Первичные и вторичные обмотки трансформатора включаются по схеме звезда-звезда U_обр.= 2U_0.

2.Среднее значение выпрямленного напряжения U₀ связаны с действующим значением напряжения во вторичной обмотке трансформатора соотноше-нием U₀ = 2,34U_2.фаз.

3.Действующее значение напряжения

U_2.фаз. =0,43 U_0.

4.Линейное значение напряжения во вторичной обмотке трансформатора

U_2л = (0,74 U₀) = U_{2 фаз} √3.

5.Действующее значение тока во вторичной обмотке

I₂ = 0,815 I_0.

6.Коэффициент трансформации трансформатора

К_т= u₂/u₁.

7.Действующее значение тока в первичной обмотке

i₁ = К_т i_2.

8. Типовая (габаритная) мощность трансформатора определяется

Р_тип = 1,045Р_0.

9.Обратное значение напряжения на диоде

U_обр = 1,45U_0.

10.Прямой ток через диод найдем из выражения

I_VD.пр. = 0,33I₀.

11.коэффициент пульсации на выходе выпрямителя равен

K_кп = 0,057 (5,7%).

12. .Частота выпрямленного напряжения определяется по формуле

f₀ = 6f_c.

13 .фазность выпрямителя равна (число импульсов выпрямленного напряже-ния) m = 6.

14. Коэффициент сглаживания q _сгл. пульсации выходного напряжения с емкостным фильтром равен q _сгл. = (mὼСR_ЭКВ.)/R_{H .}

Схема может работать без трансформатора на активный, емкостной и индуктивный характер нагрузки. Эта схем энергетически наилучшая из всех рассмотренных.

К недостаткам схемы можно отнести большое количество диодов (шесть). Одновременно ток проводят два диода, что приводит к увеличению падения напряжения на них, а, следовательно, ухудшению коэффициента полезного действия. Этот недостаток относится к случаям, когда необходимо на нагрузке получить малые значения напряжения (3-12 вольт).