Какая схема трехфазного выпрямителя эффективнее и почему

Определим падение напряжения на активном сопротивлении трансформатора при минимальном и максимальном токах нагрузки:. Определим потери выпрямленного напряжения, обусловленные коммутацией, при минимальном и максимальном токе нагрузки:. Определим ориентировочно падение напряжения на активном сопротивлении дросселя фильтра при максимальном и минимальном значении тока нагрузки:.

Для выпрямителя с обмотками, соединенными в зигзаг, полностью исключена возможность подмагничнвания сердечника трансформатора. Ориентировочные формыкривой напряжения на входе сглаживающего фильтра для рассматриваемых трехфазных регулируемых выпрямителей изображены на рис.

Ниже приведены некоторые схемы усовершенствованных регулируемых выпрямителей, нашедшие весьма широкое распространение в технике электропитания устройств автоматики и радиоэлектронной аппаратуры. Существуют различные усовершенствования рассматриваемой схемы, которые целесообразно использовать в том или ином случае, в зависимости от требований к параметрам схемы. Некоторые из таких схем изображены на рис. Здесь открывание очередного тиристора приводит к закрыванию соответствующего диода и увеличению напряжения на входе сглаживающего фильтра.

Среднее и действующее значение тока нулевого вентиля в режиме:. Для уменьшения теплового контактного сопротивления поверхности корпуса вентиля и радиатора в местах контакта смазываем теплопроводящей пастой КПТ Производим расчет сглаживающего фильтра.

Коэффициент пульсаций по основной гармонике на входе фильтра максимален при , из графика на рис. Определяем произведение LC, полагая, что коэффициент передачи постоянной составляющей фильтра:. Определяем индуктивность дросселя из условия получения индуктивной реакции фильтра в заданном диапазоне изменения тока нагрузки:. С учетом полученного значения L, максимального тока нагрузки, амплитуды пульсаций, делаем вывод, что стандартных дросселей, удовлетворяющих таким параметрам не существует, поэтому производим расчет дросселя фильтра с помощью данных из [3].

Нетрудно видеть, что с увеличением угла открывания тиристоров в регулируемом выпрямителе коэффициент пульсации резко возрастает. Поэтому расчет фильтра следует производить при максимальном значении. Для уменьшения пульсаций напряжения на входе фильтра регулируемые выпрямители приходится усложнять за счет введения в них дополнительных силовых элементов.

Наиболее эффективная схема трехфазного регулируемого выпрямителя, обладающего высокой экономичностью и сравнительно небольшими массогабаритными показателями сглаживающего фильтра, приведена на рис. Мостовая схема на рис. В схемах трехфазных выпрямителей диод VD4, как и в случае однофазных выпрямителей, служит для обеспечения электрической цепи, по которой энергия, накопленная в дросселе фильтра, поступает в нагрузку при выключенных тиристорах выпрямителя.

Максимальное среднее значение выпрямленного напряжения на входе фильтра с учетом потерь на элементах:. Среднее значение напряжения на входе фильтра и угол регулирования в режиме, соответствующем максимальной токовой нагрузке нулевого вентиля:. Действующее значение тока тиристоров и диодов в режиме максимальной нагрузки при:.

Максимальный угол открывания тиристоров в регулируемом выпрямителе соответствует максимальному напряжению питающей сети, минимально возможному значению выходного напряжения и минимальному току нагрузки. Значение определяется по графикам на рис. Углы открывания тиристоров в регулируемом выпрямителе определяют нижнюю и верхнюю границы рабочего диапазона данного устройства. Таким образом, в режиме стабилизации выходного напряжения наибольшие значения тока нагрузки силового трансформатора и тока через тиристоры соответствуют минимальному углу открывания тиристоров.

В таком случае, пожалуйста, повторите заявку. Регулируемыми выпрямителями называются преобразовательные устройства, совмещающие функцию выпрямления переменного напряжения с регулированием или стабилизацией напряжения на нагрузке. Простейшие схемы регулируемых выпрямителей образуются из соответствующих схем нерегулируемых выпрямителей при полной или частичной замене полупроводниковых выпрямительных диодов тиристорами.

Силовую часть выполняем по мостовой несимметричной схеме с тремя тиристорами и нулевым вентилем рисунок 1. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя устанавливается Г-образный LC-фильтр, применение которого обеспечивает жесткую внешнюю характеристику выпрямителя, а также благоприятный режим работы вентилей и трансформатора.

Выбираем конденсатор с органическим диэлектриком КВ-0,47 мкф с параметрами: Где K, n — коэффициенты, зависящие соответственно от частоты пульсаций и тампературы окружающей среды. Действующее значение тока в фазе вторичной обмотки трансформатора в режиме максимальной токовой отдачи. Даю согласие на обработку персональных данных и получить бонус. Спасибо, вам отправлено письмо. Если в течение 5 минут не придет письмо, возможно, допущена ошибка в адресе. Проектирование схемы трехфазного регулируемого выпрямителя Ведение Управляемые регулируемые выпрямители Регулируемыми выпрямителями называются преобразовательные устройства, совмещающие функцию выпрямления переменного напряжения с регулированием или стабилизацией напряжения на нагрузке.

В отличие от симметричной схемы, в нашей схеме не появляются отрицательные участки выпрямленного напряжения. При прохождении отрицательной полуволны, например, тиристор VS1 будет оставаться открытым и проводить ток вместе с диодом VD1 той же фазы. В результате на интервале нагрузка будет зашунтирована открытыми VS1 и VD1, который выполняет функцию нулевого вентиля.

Выбираем Ш-образный сердечник из стали Э Расчетное значение емкости фильтра: Найдем полученный коэффициент пульсаций: Уточняем минимальное, номинальное и максимальное напряжения фазы вторичной обмотки: Проектирование вторичного источника питания Проектирование и рассчет вторичного источника питания выпрямителя, трансформатора, сглаживающего фильтра, стабилизатора выходного напряжения с заданными параметрами.

Временные диаграммы выпрямленного напряжения, токов в вентилях и в фазе вторичной обмотки трансформатора при работе выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку и углах регулирования , , приведены на рисунке 2 а, б и в соответственно.

Временные диаграммы токов и напряжений в схеме регулируемого трехфазного выпрямителя приведены на рис. При построении данных характеристик по оси ординат откладывалось относительное значение напряжения на нагрузке.

Выпрямленное напряжение имеет троекратные пульсации за период. Уравнение нагрузочной характеристики имеет вид: С целью уменьшения нагрузки на основные вентили и снижения потребляемой мощности на интервале, включается диод VD0, который шунтирует нагрузку на интервале. Определим коэффициенты изменения питающего напряжения Определим ориентировочно активное сопротивление и индуктивность рассеяния фазы трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке: Определим падение напряжения на активном сопротивлении трансформатора при минимальном и максимальном токах нагрузки: Определим потери выпрямленного напряжения, обусловленные коммутацией, при минимальном и максимальном токе нагрузки: Определим ориентировочно падение напряжения на активном сопротивлении дросселя фильтра при максимальном и минимальном значении тока нагрузки: Максимальное среднее значение выпрямленного напряжения на входе фильтра с учетом потерь на элементах: Минимальное фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора при минимальном напряжении сети: Номинальное и максимальное фазное напряжение вторичной обмотки: Минимальное среднее значение напряжения на входе фильтра: Среднее значение напряжения на входе фильтра и угол регулирования в режиме, соответствующем максимальной токовой нагрузке нулевого вентиля: Средний ток тиристоров и диодов выпрямителя в режиме максимальной токовой нагрузки: Действующее значение тока тиристоров и диодов в режиме максимальной нагрузки при: Среднее и действующее значение тока нулевого вентиля в режиме: Обратное напряжение на вентилях выпрямителя: На основании данных расчета из справочника выбираем: Мощность статических потерь в тиристоре: Мощность статических потерь в диоде: Мощность статических потерь в нулевом вентиле: Требуемая площадь теплоотводящего радиатора для тиристора: Требуемая площадь радиатора для диода: Требуемая площадь радиатора для нулевого вентиля: Уточняем величины прямого падения напряжения на тиристоре и диоде: Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения на нагрузке по основной гармонике: Требуемый коэффициент сглаживания фильтра: Определяем произведение LC, полагая, что коэффициент передачи постоянной составляющей фильтра: Определяем индуктивность дросселя из условия получения индуктивной реакции фильтра в заданном диапазоне изменения тока нагрузки: Определим амплитуду пульсаций по первой гармонике: Для обеспечения лучшего сглаживания, рассчитаем дроссель с индуктивностью 10 мГн.

При построении диаграмм предполагалось, что трансформатор и вентили — идеальные, а индуктивность дросселя фильтра. В каждый момент времени ток проводят два вентиля: Коммутация диодов происходит в точках естественной коммутации. Напрямер, когда проводят VS1 и VD2, к нагрузке прикладывается линейное напряжение. При открытии VS2 VS1 закрывается.

Кривая 1 на рис. В режиме стабилизации выходного напряжения необходимо обеспечить работу выпрямителя на круто спадающем участке регулировочной характеристики за счет соответствующего выбора начального угла открывания тиристоров. Среднее значение напряжения на входе фильтра UB cp наибольшее из возможных значений UB cp определяется выражением.

С целью уменьшения нагрузки на основные вентили и снижения потребляемой мощности на интервале,. Другое назначение VD0 заключается в том, что хотя очень часто защиту УВ при перегрузке по току и к. В результате , несмотря на то, что импульсы управления не поступают. Для обеспечения запирания всех тиристоров включается VD0. Определим ориентировочно активное сопротивление и индуктивность рассеяния фазы трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке:.

Регулировочная характеристика такого выпрямителя определяется выражением: Зависимости коэффициента пульсаций где — амплитудное значение основной гармоники переменной составляющей напряжения на входе сглаживающего фильтра от в приведены на рис. Кривая на рисунке 6а соответствует случаю малых углов открывания тиристоров выпрямителя: Расчет силовой части выпрямителя Силовую часть выполняем по мостовой несимметричной схеме с тремя тиристорами и нулевым вентилем рисунок 1.