Háromfázisú híd egyenirányító - működési elv és áramkörök
Ha egyfázisú vagy híd egyfázisú egyenirányítókat használnak kis teljesítményű egyenáramú áramkörökhöz, akkor néha háromfázisú egyenirányítókra van szükség a nagyobb teljesítményű terhelések ellátásához.
A háromfázisú egyenirányítók lehetővé teszik az állandó áramok magas értékeinek elérését alacsony kimeneti feszültség hullámzás mellett, ami csökkenti a simító kimeneti szűrő jellemzőire vonatkozó követelményeket.
Tehát először vegye figyelembe az alábbi ábrán látható egyfázisú háromfázisú egyenirányítót:
Az ábrán látható egyvégű áramkörben egy háromfázisú transzformátor szekunder tekercseinek kapcsaira csak három van csatlakoztatva. egyenirányító… A terhelést a diódák katódjainak konvergálásának közös pontja és a transzformátor három szekunder tekercsének közös kivezetése közötti áramkörbe kell kötni.
Tekintsük most a transzformátor szekunder tekercseiben és egy háromfázisú egyvégű egyenirányító egyik diódájában előforduló áramok és feszültségek idődiagramjait:
Egyes egyenáramú eszközök nagyobb tápfeszültséget igényelnek, mint amennyit a fenti egyetlen áramkör képes biztosítani. Ezért bizonyos esetekben a háromfázisú kihúzó áramkör megfelelőbb. Ennek sematikus diagramja az alábbi ábrán látható.
Ahogy már említettük, a szűrőigények csökkentek, ezt a diagramokon láthatja. Ez az áramkör háromfázisú Larionov-híd egyenirányítóként ismert:
Most nézze meg a diagramokat, és hasonlítsa össze őket az egységdiagrammal. A hídáramkörben a kimeneti feszültség könnyen ábrázolható két ellentétes fázisban működő egyenirányító feszültségeinek összegeként. Feszültség Ud = Ud1 + Ud2. Nyilvánvalóan nagyobb a kimeneti fázisok száma és magasabb a hálózati hullámok frekvenciája.
Ebben a konkrét esetben hat egyenáramú fázis az egyetlen áramkörben lévő három helyett. Ezért az élsimító szűrővel szemben támasztott követelmények csökkennek, és bizonyos esetekben teljesen eltávolíthatók.
A tekercsek három fázisa, két félciklusú egyenirányítással kombinálva a rácsfrekvencia hatszorosának megfelelő alaphullámfrekvenciát ad (6 * 50 = 300). Ez látható a feszültség és áram diagramokból.
A hídkötés két egyfázisú, háromfázisú nullapontos áramkör kombinációjának tekinthető, ahol az 1., 3. és 5. dióda a diódák katódcsoportja, a 2., 4. és 6. dióda pedig az anódcsoport.
Úgy tűnik, hogy a két transzformátor egyesül. Bármikor átfolyik az áram a diódákon, egyidejűleg két dióda vesz részt a folyamatban – mindegyik csoportból egy.
Kinyílik a katóddióda, amelyre nagyobb potenciál vonatkozik az ellenkező diódacsoport anódjaihoz képest, és abban az anódcsoportban pontosan azé a diódáé, amelyre a katódcsoport diódáinak katódjaihoz képest kisebb a potenciál. megnyílik.
A munkaidő-intervallumok átmenete a diódák között a természetes kapcsolás pillanataiban történik, a diódák rendben működnek. Ennek eredményeként a közös katódok és a közös anódok potenciálja a fázisfeszültség-grafikonok felső és alsó burkológörbéjével mérhető (lásd az ábrákat).
Az egyenirányított feszültségek pillanatnyi értéke megegyezik a diódák katód- és anódcsoportjai közötti potenciálkülönbséggel, azaz a borítékok közötti diagramon szereplő ordináták összegével. A szekunder tekercsek előremenő áramát az ellenállásos terhelés diagramja mutatja.
Hasonlóképpen, egy háromfázisú transzformátorból hatnál több állandó feszültségű fázis nyerhető: kilenc, tizenkettő, tizennyolc és még több. Minél több fázis (minél több diódapár) van az egyenirányítóban, annál alacsonyabb a kimenő feszültség hullámossága. Itt nézze meg az áramkört 12 diódával:
Itt egy háromfázisú transzformátor két háromfázisú szekunder tekercset tartalmaz, az egyik csoport egy "delta" áramkörben van kombinálva, a másik egy "csillag". A csoportok tekercseinek fordulatszáma 1,73-szor különbözik, ami lehetővé teszi, hogy azonos feszültségértékeket kapjunk a "csillagból" és a "deltából".
Ebben az esetben a feszültségek fáziseltolása a szekunder tekercsek két csoportjában egymáshoz képest 30 °.Mivel az egyenirányítók sorba vannak kötve, a kimenő feszültség összegződik, és a terhelés hullámzási frekvenciája immár 12-szer nagyobb, mint a hálózati frekvencia, miközben a hullámosság szintje alacsonyabb.
Lásd még:
Szabályozott egyenirányítók - készülék, sémák, működési elv
A leggyakoribb AC-DC egyenirányító sémák
Teljes hullám középponti egyenirányító