يحتاج مستخدمو دوائر الطاقة 380 فولت في المنزل إلى مقوم ثلاثي الطور (غير متحكم فيه). ستكون معرفة بعض ميزات الجهاز الإلكتروني ودوائر التصحيح الحالية مفيدة للغاية. سيساعد هذا مالك معدات الطاقة على تشغيلها بشكل أكثر كفاءة وكفاءة لفترة طويلة.
وصف المقوم
الفرق الرئيسي بين الأجهزة ونظيراتها أحادية الطور هو كما يلي:
- يتم تثبيت الخطوط الأولى في 220 خط فولت وتعمل على الحصول على تيارات ثابتة ذات حجم ضئيل (حتى 50 أمبير) ؛
- يتم استخدام مقومات ثلاثية الطور في الدوائر حيث تتجاوز تيارات العمل (المصححة) هذا المؤشر بشكل كبير وتصل إلى عدة مئات من الأمبيرات.
- بالمقارنة مع العينات أحادية الطور ، فإن هذه الأجهزة لديها بنية أكثر تعقيدًا.
دوائر التصحيح المعروفة للجهد ثلاثي الطور ، مما يسمح بالحصول على أدنى مستوى من التموج عند الخرج.
في الهندسة الكهربائية ، يطلق عليهم اسم "مقومات الجسر ثلاثية الطور" ، لأنها الطريقة التي تفتح بها الثنائيات ، التي يتم التحكم فيها بواسطة قطبية الجهد ، تشبه جسرًا أحادي الاتجاه فوق نهر. فقط اتجاه تدفق الإلكترونات فيها يتناوب بتردد 50 هرتز ، وهو أمر لا يمكن للسيارات المرور به بالتناوب إلى كل جانب.
مبدأ التشغيل
يعتمد مبدأ تشغيل أي محول جهد جيبي على خصائص المقوم لعنصر أشباه الموصلات الخاص - الجرمانيوم أو الصمام الثنائي السليكوني. عندما يتدفق تيار متناوب خلاله ، فإن نصف الموجة الموجبة "تمر" بحرية عبر الوصلة الإلكترونية العاملة في الاتجاه الأمامي. عند تعرضها لنصف موجة سالبة ، تواجه الإلكترونات عائقًا على شكل حاجز محتمل ، بحيث لا يمكن للتيار أن يتدفق عبر التقاطع.
في أبسط دوائر التبديل ، يتم استخدام دورة غير مكتملة لمعالجة المستويات المتغيرة ، حيث يتم فقدان نصف الموجة الثانية بشكل لا رجعة فيه. هذا يقلل بشكل كبير من القوة القابلة للتحويل. للحفاظ على المكون المفيد ، تم تطوير دارتين لتصحيح الموجة الكاملة ، حيث تم زيادة عدد الثنائيات إلى اثنين.
يمكن أن تحتوي "دائرة الدورة الكاملة" على 4 عناصر مقوم ، ولكن هذه دائرة جسر.
المعدل متعدد الأطوار نصف الموجة
في المجموع ، تستخدم عينة مقوم نصف الموجة ثلاثة صمامات ثنائية أشباه الموصلات مع الأحمال المتصلة بها. بعد دراسة مخططات الفولتية والتيارات التي تم الحصول عليها عند خرج الدائرة الكهربائية ، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:
- كفاءة (كفاءة) مثل هذا الجهاز منخفضة للغاية ؛
- يتم فقدان الطاقة المفيدة عند معالجة موجات نصف سالبة لجميع المراحل الثلاث ؛
- عند استخدام هذه الأجهزة ، من الصعب جدًا الحصول على خصائص التحميل المطلوبة.
كل هذه العيوب لدوائر نصف الموجة أجبرت المطورين على تعقيدها من خلال تطبيق مبدأ التحويل المتوازي المزدوج.
مقوم الموجة الكاملة
يتم التضمين الكلاسيكي في هذه الحالة وفقًا لمخطط Larionov ، الذي تم على شرفه تسمية المعدل نفسه.
يوضح تحليل المخططات التشغيلية لمثل هذا المعدل بوضوح مزاياه التي لا جدال فيها. أثناء تشغيل هذه الدوائر ، يتم استخدام موجات نصف موجبة وسالبة ، مما يرفع كفاءة المحول بأكمله. يفسر ذلك حقيقة أن بنية الدائرة ثلاثية الطور ، جنبًا إلى جنب مع تصحيح الموجة الكاملة ، توفر زيادة بمقدار ستة أضعاف في تردد التموج. نتيجة لهذا ، تزداد سعة الإشارة عند الخرج بعد مكثفات التنعيم بشكل كبير (بالمقارنة مع مقوم نصف الموجة) ، وتزداد الطاقة المقدمة للحمل.
أجهزة الجسر
من الأسهل تخيل مبدأ تشغيل مقوم الجسر ثلاثي المراحل على النحو التالي:
- عندما يعمل جهد متناوب عند مدخله ، لكل نصف موجة ، يتحول اثنان من أربعة ثنائيات إلى أن تكون مفتوحة ومتصلة كما لو كانت في المرآة
- في الحالة الأولى ، يتم تصحيح نصف الموجة الموجبة لجهد الدخل ، وفي الحالة الثانية ، يتم تصحيح الموجة السالبة ؛
- نتيجة لذلك ، عند إخراج مثل هذه الدائرة المتقاطعة ، تعمل علامة الجمع دائمًا على قطب واحد من الجسر ، وعلامة ناقص في القطب الآخر.
في كل من جسور المعدل ثلاثي الطور وفي دوائر الموجة الكاملة على تقاطعات الصمام الثنائي ، يتم فقد جزء من جهد الدخل (في كل صمام ثنائي - لا يزيد عن 0.6 فولت).
ستكون الخسارة الإجمالية لكل دورة (إيجابية وسلبية) في جسر ثلاثي الطور 1.2 فولت. يأخذ مصممو معدات المعدل دائمًا في الاعتبار هذه الخسائر ويضعون مسبقًا معلمات الإدخال المبالغة في تقديرها قليلاً للحصول على طاقة الإخراج المطلوبة.
تعد مخططات أو مخططات جهد الجسر أفضل تأكيد على أن طريقة توصيل الثنائيات بدائرة المعدل توفر أقصى قدر من نقل الطاقة. في الوقت نفسه ، غالبًا ما يمكن تعويض خسائر الجهد الصغيرة عند التقاطعات بسبب التصفية الأفضل في الدوائر الثانوية.
ملامح الجسر من ثلاث مراحل وخيارات بنائه
كلما زاد استخدام الأطوار (أو أزواج الثنائيات) في دائرة المعدل ، انخفض تموج جهد الخرج.
على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك جهازًا به 12 صمامًا مقومًا. يتم تضمين إحدى المجموعات في مقدار 6 قطع في هذه الحالة وفقًا لمخطط "النجمة" بنقطة الصفر المشتركة ، والثاني - في مثلث (بدون أرضية). مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن المقومات متصلة في سلسلة ، يتم تلخيص الإمكانات عند خرج النظام ، ويتضح أن تردد التموج في الحمل أعلى بـ 12 مرة من قيمة التيار الكهربائي (50 هرتز). بعد التصفية ، يتميز الجهد المقدم للمستهلك بجودة أعلى.
مقارنة الأجهزة أحادية الطور وثلاثية الطور
- يتم استخدام الأول فقط في شبكات طاقة 380 فولت ، ويسمح بتركيب النوع الثاني في كل من الدوائر أحادية الطور وثلاثية الطور (واحدة لكل مرحلة من المراحل) ؛
- تسمح لك المقومات 380 فولت بتحويل طاقة كبيرة وتطوير تيارات كبيرة في الحمل ؛
- من ناحية أخرى ، من الأصعب إلى حد ما إنشاء مقوم ثلاثي الطور بنفسك ، لأنه يتكون من عدد أكبر من المكونات.
سيكون حساب المعدل ثلاثي الطور أكثر صعوبة أيضًا ، لأنه في هذه الحالة يتم أخذ مكونات المتجه للتيارات والجهود الفولتية الفعالة في الاعتبار. هذا يرجع إلى حقيقة أنه في دوائر 380 فولت يتم إزاحة معلمات الطور بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 120 درجة.
ليس من الصعب فهم جوهر تشغيل المعدل ثلاثي الطور. للقيام بذلك ، ستحتاج إلى التعرف على أساسيات أجهزة الصمامات وتحليل الدائرة الكهربائية لتوصيلها. ستساعد معرفة مبدأ تشغيل المقومات المستخدم على استخدامه بشكل أكثر كفاءة في العمل اليومي.
رفاق! هل سمعت أي شيء عن مخطط لاريونوف؟ فقط 6 ديودات ولا مشكلة.