Prinsip operasi dan litar penerus jambatan tiga fasa

Pengguna litar kuasa 380 volt di rumah tangga memerlukan penerus tiga fasa pasif (tidak terkawal). Mengetahui beberapa ciri peranti elektronik dan litar pembetulan yang ada akan terbukti sangat membantu. Ini akan membantu pemilik peralatan kuasa untuk mengoperasikannya dengan lebih cekap dan cekap untuk jangka masa panjang.

Penerangan Penyearah

Perbezaan utama antara peranti dan rakan fasa tunggal mereka adalah seperti berikut:

• yang pertama dipasang dalam talian 220 Volt dan berfungsi untuk mendapatkan arus berterusan dengan magnitud yang tidak signifikan (sehingga 50 Amperes);
• penerus tiga fasa digunakan dalam litar di mana arus kerja (diperbaiki) dengan ketara melebihi penunjuk ini dan mencapai beberapa ratus ampere.
• jika dibandingkan dengan sampel fasa tunggal, peranti ini mempunyai struktur yang lebih kompleks.

Litar pembetulan voltan tiga fasa yang diketahui, memungkinkan untuk mendapatkan tahap riak minimum pada output.

Dalam kejuruteraan elektrik, mereka disebut "penyearah jambatan tiga fasa", kerana dengan cara mereka membuka dioda, dikendalikan oleh polaritas voltan, mereka menyerupai jambatan sehala di atas sungai. Hanya arah aliran elektron di dalamnya bergantian dengan frekuensi 50 Hz, yang tidak dapat diakses untuk kereta melintas bergantian ke setiap sisi.

Prinsip operasi

Prinsip operasi mana-mana penukar voltan sinusoidal berdasarkan sifat penyearah elemen semikonduktor khas - germanium atau silikon dioda. Apabila arus bolak mengalir melaluinya, gelombang separuh positif secara bebas "melewati" melalui persimpangan elektronik yang berfungsi beralih ke arah hadapan. Ketika terkena gelombang separuh negatif, elektron menghadapi halangan dalam bentuk penghalang berpotensi, sehingga arus tidak dapat mengalir melalui persimpangan.

Dalam litar pensuisan termudah, kitaran pemprosesan tahap berubah tidak lengkap digunakan, kerana gelombang separuh kedua hilang dengan tidak dapat dipulihkan. Ini dengan ketara mengurangkan daya tukar. Untuk mengekalkan komponen berguna, rangkaian pembetulan gelombang 2 penuh dikembangkan, di mana bilangan dioda meningkat menjadi dua.

"Litar kitaran penuh" boleh mengandungi 4 elemen penerus, tetapi ini adalah litar jambatan.

Penyearah gelombang separuh gelombang

Pada mulanya, lebih mudah untuk mempertimbangkan penyearah gelombang separuh fasa tiga, yang mudah dibuat, digunakan dalam litar penukar sederhana dan murah. Semasa membinanya, satu dioda kuat dipasang di setiap fasa, yang hanya berfungsi di cawangan ini.

Secara keseluruhan, sampel penerus separuh gelombang menggunakan tiga diod semikonduktor dengan beban yang dihubungkan dengannya. Setelah mengkaji gambarajah voltan dan arus yang diperoleh pada output litar elektrik, kesimpulan berikut dapat diambil:

• kecekapan (kecekapan) peranti sedemikian sangat rendah;
• kuasa berguna hilang semasa memproses gelombang separuh negatif dari ketiga-tiga fasa;
• semasa menggunakan peranti sedemikian, sangat sukar untuk mendapatkan ciri beban yang diperlukan.

Semua kelemahan rangkaian gelombang separuh ini memaksa pemaju menyukarkannya dengan menerapkan prinsip penukaran selari berganda.

Penyearah gelombang penuh

Sebilangan sampel peralatan kuasa beroperasi hanya dengan sejumlah besar arus diperbaiki yang mengalir dalam beban. Penyearah gelombang separuh tidak dapat menyediakannya, yang dijelaskan oleh kerugian yang besar di dalamnya. Untuk meningkatkan kapasiti beban dalam rangkaian arus tiga fasa, penyearah gelombang penuh semakin banyak digunakan, mengandungi dua diod untuk setiap fasa.

Kemasukan klasik dalam kes ini dibuat mengikut skema Larionov, yang untuk penghormatannya penyearah itu dinamakan.

Analisis gambarajah operasi penerus seperti itu jelas menunjukkan kelebihannya yang tidak dapat dipertikaikan. Semasa operasi litar ini, gelombang separuh positif dan negatif digunakan, yang meningkatkan kecekapan keseluruhan penukar. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa struktur tiga fasa litar, bersama dengan pembetulan gelombang penuh, memberikan peningkatan enam kali ganda dalam frekuensi riak. Oleh kerana itu, amplitud isyarat pada output selepas kapasitor pelicin meningkat dengan ketara (berbanding dengan penerus separuh gelombang), dan daya yang dibekalkan ke beban meningkat.

Peranti jambatan

"Litar penerus jambatan tiga fasa" memungkinkan untuk meningkatkan lagi kecekapan menukar voltan gantian kepada voltan langsung. Lebih mudah untuk menggambarkan kaedah menghidupkan ini dalam bentuk gabungan dua litar gelombang separuh dengan titik sifar, di mana dioda ganjil membentuk kumpulan katod, dan bahkan yang membentuk kesatuan anod mereka. Dalam litar jambatan tiga fasa, dua cabang untuk memproses gelombang separuh polariti yang berbeza sebenarnya digabungkan menjadi satu sistem.

Prinsip operasi penerus jambatan tiga fasa paling mudah dibayangkan seperti berikut:

• apabila potensi bergantian bertindak pada inputnya, untuk setiap gelombang separuh, dua dari empat dioda ternyata terbuka, disambungkan seolah-olah di cermin;
• dalam kes pertama, gelombang separuh positif voltan input dibetulkan, dan yang kedua, gelombang negatif;
• Akibatnya, pada output litar silang seperti itu, tambah selalu bertindak pada satu tiang jambatan, dan tolak di sisi yang lain.

Baik dalam jambatan penerus tiga fasa dan dalam litar gelombang penuh pada persimpangan dioda, sebahagian voltan masukan hilang (pada setiap dioda - tidak lebih daripada 0,6 Volt).

Jumlah kerugian setiap kitaran (positif dan negatif) dalam jambatan tiga fasa akan menjadi 1.2 Volt. Pereka peralatan penerus selalu mengambil kira kerugian ini dan menetapkan parameter input yang sedikit terlalu tinggi untuk mendapatkan daya output yang diperlukan.

Diagram atau plot voltan jambatan adalah pengesahan terbaik bahawa cara menghubungkan dioda ke litar penerus memberikan pemindahan tenaga maksimum. Pada masa yang sama, kerugian voltan kecil di persimpangan paling sering dapat dikompensasikan kerana penyaringan yang lebih baik di litar sekunder.

Ciri-ciri jambatan tiga fasa dan pilihan untuk pembinaannya

Litar jambatan penerus tiga fasa mempunyai pilihan untuk meningkatkan parameter peranti. Mereka dapat diperbaiki dengan memperkenalkan elemen injap tambahan. Mereka dilengkapi dengan 6, 9 atau bahkan 12 diod penyearah, dihubungkan mengikut skema "bintang" atau "segitiga".

Semakin banyak fasa (atau pasangan dioda) digunakan dalam litar penyearah, semakin rendah riak voltan keluaran.

Sebagai contoh, pertimbangkan peranti dengan 12 diod penerus. Salah satu kumpulan dalam jumlah 6 keping termasuk dalam kes ini mengikut skema "bintang" dengan titik sifar yang sama, dan yang kedua - menjadi segitiga (tanpa tanah). Dengan mengambil kira hakikat bahawa penyearah dihubungkan secara bersiri, potensi pada output sistem dijumlahkan, dan frekuensi riak dalam beban ternyata 12 kali lebih tinggi daripada nilai utama (50 Hertz). Selepas menapis, voltan yang diberikan kepada pengguna dicirikan oleh kualiti yang lebih tinggi.

Perbandingan peranti fasa tunggal dan tiga fasa

Semasa membandingkan litar pembetulan tiga fasa dengan analog fasa tunggal, penting untuk diperhatikan perkara berikut:

• yang pertama hanya digunakan dalam rangkaian kuasa 380 Volt, dan jenis kedua dibenarkan dipasang di litar fasa tunggal dan tiga fasa (satu untuk setiap fasa);
• penerus 380 Volt membolehkan anda menukar kuasa besar dan mengembangkan arus yang signifikan dalam beban;
• sebaliknya, agak sukar untuk membuat penerus tiga fasa sendiri, kerana ia terdiri daripada sebilangan besar komponen.

Pengiraan penerus tiga fasa juga akan lebih sukar, kerana dalam hal ini komponen vektor arus efektif dan voltan diambil kira. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dalam litar 380 Volt parameter fasa beralih antara satu sama lain sebanyak 120 darjah.

Tidak sukar untuk memahami intipati operasi penerus tiga fasa. Untuk melakukan ini, anda perlu membiasakan diri dengan asas-asas peranti injap dan menganalisis litar elektrik untuk sambungannya. Pengetahuan mengenai prinsip operasi penerus akan membantu pengguna menggunakannya dengan lebih berkesan dalam kerja seharian.