Выпрямитель

Содержание

Слайд 2

Классификация выпрямителей По количеству фаз однофазные; трехфазные; 2) По возможности управления:

Классификация выпрямителей

По количеству фаз
однофазные;
трехфазные;
2) По возможности управления:
неуправляемые;
управляемые;
3) По виду схемы выпрямления:
мостовые;
с

нулевой точкой;
Слайд 3

Основные параметры выпрямителей среднее значение выходного напряжения uвых где Т –период

Основные параметры выпрямителей

среднее значение выходного напряжения uвых
где Т –период напряжения сети

(Т=20мс)
2) среднее значение выходного тока iвых
3) коэффициент пульсаций выходного напряжения
где Um-амплитуда основной гармоники выходного напряжения
Слайд 4

Основные параметры выпрямителей 4) действующие значения токов и напряжений первичной и

Основные параметры выпрямителей

4) действующие значения токов и напряжений первичной и вторичной

обмоток трансформатора;
5) максимальное обратное напряжение U обр.мах на отдельном диоде (или тиристоре) ;
6) среднее и максимальное значения тока отдельного диода (тиристора).
Слайд 5

Структурная схема выпрямителя 1 — силовой трансформатор предназначен для согласования входного

Структурная схема выпрямителя

1 — силовой трансформатор предназначен для согласования входного (сетевого)

и выходного (выпрямленного) напряжений выпрямителя.

2 — блок полупроводниковых элементов (вентилей) выполняет саму функцию выпрямления переменного тока;
3 — сглаживающий фильтр уменьшает пульсацию выпрямленного тока в цепи нагрузки;
4 — стабилизатор;
5 — блок управления тиристорами (в управляемом выпрямителе).

Слайд 6

Однофазная однополупериодная схема выпрямления Временные диаграммы

Однофазная однополупериодная схема выпрямления

Временные диаграммы

Слайд 7

Однофазная двухполупериодная схема выпрямления с общей точкой

Однофазная двухполупериодная схема
выпрямления с общей точкой

 

Слайд 8

Однофазная двухполупериодная схема выпрямления с общей точкой

Однофазная двухполупериодная схема
выпрямления с общей точкой

Слайд 9

Однофазная двухполупериодная схема выпрямления с общей точкой В двухполупериодной схеме выпрямления

Однофазная двухполупериодная схема
выпрямления с общей точкой

 

В двухполупериодной схеме выпрямления по

сравнению с однополупериодной лучше используются возможности трансформатора, меньше коэффициент пульсации, а значение среднего тока на диоде в 2 раза меньше, чем на нагрузке, поэтому можно использовать менее мощные диоды.
Слайд 10

Однофазная двухполупериодная мостовая схема выпрямления

Однофазная двухполупериодная мостовая схема выпрямления

Слайд 11

Однофазная двухполупериодная мостовая схема выпрямления Эта схема состоит из трансформатора и

Однофазная двухполупериодная мостовая схема выпрямления

Эта схема состоит из трансформатора и четырёх

диодов, собранных по схеме моста. К одной диагонали моста подсоединена вторичная обмотка трансформатора, а к другой— нагрузка Rн. На рисунке показаны кривые изменения напряжения и тока во вторичной обмотке трансформатора. Диоды в схеме работают парами поочерёдно. В первый полупериод напряжения U2 ток проводят диоды VD1 и VD2, а диоды VD3 и VD4 закрыты, так как к ним приложено обратное напряжение. Во второй полупериод изменяется направление тока и вступают в работу диоды VD3 и VD4, а диоды VD1 и VD2 закрыты. Следовательно, ток в нагрузке протекает всё время в одном направлении. Кривые тока в нагрузке и напряжения по форме аналогичны кривым двухполупериодного выпрямления с нулевой точкой

 

Ток, протекающий по диодам, в 2 раза меньше тока в нагрузке, т.е. Iа = 0,5Id.
Для данной схемы выпрямления коэффициент пульсации Kп = 0,67. Достоинства мостовой схемы — --- снижение габаритной мощности трансформатора на 20 %;
- возможность включения выпрямителя непосредственно в питающую цепь, если напряжение сети обеспечивает нужное значение выпрямленного напряжения.

Слайд 12

Трехфазный выпрямитель со средней точкой (нулевой)

Трехфазный выпрямитель со средней точкой (нулевой)

Слайд 13

Трехфазный выпрямитель со средней точкой (нулевой) Данная схема состоит из трёхфазного

Трехфазный выпрямитель со средней точкой (нулевой)

Данная схема состоит из трёхфазного трансформатора

, трёх диодов и нагрузки Rd. Первичные обмотки можно соединять в «звезду» или «треугольник», а вторичные обмотки — только в «звезду». Из диаграммы видно, что при работе выпрямителя с нагрузкой напряжения u2A, u2B и u2C сдвинуты по фазе на 2 /3 π и в течение 1/3 периода Т напряжение на одной из трёх фаз выше двух остальных. Треть периода, через диод VD1 и нагрузку протекает ток равный iа2. Когда потенциал на аноде становится ниже, чем на катодах, диод VD1 закрывается, но в момент времени, открывается диод VD2. Таким образом, через нагрузку протекает непрерывно выпрямленный ток id. Процесс коммутации происходит в моменты, соответствующие точкам пересечения кривых фазных напряжений (ТЕВ- точки естественного включения). Напряжение на выходе выпрямителя Ud в любой момент времени равно мгновенному значению напряжения той обмотки, в которой диод открыт.
Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке (постоянная составляющая)
Ud=0,45∙U2
Для данной схемы выпрямления коэффициент пульсации Кп = 0,25.
Слайд 14

Трехфазный мостовой выпрямитель

Трехфазный мостовой выпрямитель

Слайд 15

Трехфазный мостовой выпрямитель Данная схема включает в себя трансформатор, шесть диодов

Трехфазный мостовой выпрямитель

Данная схема включает в себя трансформатор, шесть диодов и

нагрузку Rd. Диоды объединены в две группы: катодную (диод VD1, VD3 и VD5), образующую положительный полюс, и анодную (диод VD2, VD4 и VD6), образующую отрицательный полюс для внешней цепи. Первичную и вторичную обмотки трансформатора можно соединять как в «звезду», так и в «треугольник». В каждый момент времени работают два диода: один из катодной группы, а другой из анодной. Катодная группа диодов повторяет режим трёхфазной нулевой схемы. В этой группе в определённый момент работает диод с наибольшим потенциалом на аноде. В анодной группе в данный момент работает диод, катод которого имеет наибольший отрицательный потенциал по отношению к общей точке анодов. Диоды катодной группы открываются в моменты, соответствующие точкам пересечения положительных участков синусоид (точки а, b, c, на диаграмме), а диоды анодной группы — в моменты, соответствующие точкам пересечения отрицательных участков синусоид (точки e, f, k, на диаграмме,). Каждый диод работает в течение одной трети периода. Положительные полуволны синусоид выпрямляются диодами катодной группы, а отрицательные полуволны — диодами анодной группы. Для данной схемы выпрямления коэффициент пульсации Kп = 0,057.
Преимущества данной схемы:
— меньшая типовая мощность по сравнению с другими схемами;
— высокая частота и незначительная пульсация выпрямленного напряжения, что уменьшает размеры и вес сглаживающего фильтра;
— хорошее использование диодов по напряжению Uобрmax =Ud , что позволяет получать высокие выпрямленные напряжения.
Слайд 16

Управляемые выпрямители

Управляемые выпрямители