Схема выпрямления. Схемы выпрямления: принцип работы, основные виды и характеристики

Как работают однофазные и трехфазные схемы выпрямления. Какие существуют виды схем выпрямления. Каковы основные характеристики и параметры различных схем выпрямления. В чем преимущества и недостатки разных типов выпрямителей.

Принцип работы схем выпрямления

Схема выпрямления — это электронное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Основной принцип работы выпрямителей заключается в том, что с помощью полупроводниковых вентилей (диодов) пропускается только одна полуволна переменного напряжения, а вторая полуволна блокируется. В результате на выходе выпрямителя формируется пульсирующее напряжение одной полярности.

Ключевые элементы схемы выпрямления:

• Трансформатор — для согласования входного и выходного напряжений
• Полупроводниковые вентили (диоды) — для пропускания тока только в одном направлении
• Сглаживающий фильтр — для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения
• Нагрузка — потребитель выпрямленного напряжения

Основные виды схем выпрямления

В зависимости от количества фаз входного напряжения и способа соединения вентилей различают следующие основные виды схем выпрямления:

1. Однофазные схемы выпрямления

• Однополупериодная схема
• Двухполупериодная схема со средней точкой
• Мостовая схема

2. Трехфазные схемы выпрямления

• Схема с нулевой точкой (трехпульсная)
• Мостовая схема (шестипульсная)
• Шестифазная схема со средней точкой

Характеристики и параметры схем выпрямления

Основные характеристики и параметры, по которым оценивают работу схем выпрямления:

• Среднее значение выпрямленного напряжения Ud
• Коэффициент пульсаций Kп
• Частота пульсаций fp
• Максимальное обратное напряжение на вентилях Uобр.max
• Коэффициент использования трансформатора ki
• КПД выпрямителя η

Однофазная однополупериодная схема выпрямления

Это простейшая схема выпрямления, состоящая из одного вентиля. Её основные характеристики:

• Среднее значение выпрямленного напряжения: Ud = 0,45U2
• Коэффициент пульсаций: Kп = 1,57
• Частота пульсаций: fp = fс (частота сети)
• Максимальное обратное напряжение: Uобр.max = 3,14Ud

Достоинства схемы — простота, недостатки — большие пульсации и низкое использование трансформатора.

Однофазная мостовая схема выпрямления

Эта схема состоит из четырех диодов, соединенных в мостовую конфигурацию. Её основные параметры:

• Среднее значение выпрямленного напряжения: Ud = 0,9U2
• Коэффициент пульсаций: Kп = 0,67
• Частота пульсаций: fp = 2fс
• Максимальное обратное напряжение: Uобр.max = 1,57Ud

Преимущества мостовой схемы — лучшее использование трансформатора и меньшие пульсации по сравнению с однополупериодной схемой.

Трехфазная мостовая схема выпрямления

Эта схема является наиболее распространенной для выпрямления трехфазного тока. Её характеристики:

• Среднее значение выпрямленного напряжения: Ud = 2,34U2ф
• Коэффициент пульсаций: Kп = 0,057
• Частота пульсаций: fp = 6fс
• Максимальное обратное напряжение: Uобр.max = 1,05Ud

Основные достоинства — малые пульсации выпрямленного напряжения, хорошее использование трансформатора, возможность работы без трансформатора.

Сравнение схем выпрямления

При выборе схемы выпрямления учитывают следующие факторы:

• Мощность нагрузки
• Требуемое качество выпрямленного напряжения
• Допустимый уровень пульсаций
• Стоимость и сложность реализации

Для маломощных устройств чаще применяют однофазные схемы из-за их простоты. Для средних и больших мощностей оптимальны трехфазные схемы, обеспечивающие лучшее качество выпрямления.

Области применения схем выпрямления

Схемы выпрямления широко используются в различных областях электроники и электротехники:

• Источники питания электронной аппаратуры
• Зарядные устройства аккумуляторов
• Электропривод постоянного тока
• Гальванические процессы
• Системы электроснабжения постоянного тока

Выбор конкретной схемы выпрямления зависит от требований к качеству выпрямленного напряжения, мощности нагрузки и других факторов.

Перспективы развития схем выпрямления

Основные направления совершенствования схем выпрямления:

• Применение новых полупроводниковых приборов (IGBT, SiC, GaN)
• Использование активных корректоров коэффициента мощности
• Развитие высокочастотных импульсных схем
• Внедрение цифровых систем управления
• Повышение энергоэффективности и миниатюризация

Это позволит создавать более компактные и эффективные выпрямительные устройства для различных применений.

Схемы неуправляемых выпрямителей | Полупроводниковые выпрямители

Страница 7 из 14

3. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ ОДНОФАЗНОГО И ТРЕХФАЗНОГО ТОКА
Выпрямителем называется статическое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии переменного тока в постоянный 1. Необходимость в таком преобразовании возникает, когда питание потребителя осуществляется постоянным током, а источником электрической энергии является источник переменного тока, например промышленная сеть частотой 50 Гц.
Процесс выпрямления осуществляется непосредственно вентильными элементами схемы выпрямления и заключается в том, что нагрузка циклически переключается с одной фазы источника переменного напряжения на другую. В настоящее время разработано и применяется на практике много схем выпрямителей однофазного и трехфазного тока. Выбор той или иной схемы определяется свойствами применяемых вентилей и условиями работы выпрямителя. Например, в выпрямительных агрегатах для зарядки аккумуляторных батарей, где требуются небольшие значения выпрямленного напряжения (24—48 В), наиболее приемлемыми оказались схемы однофазного выпрямления с вентилями на небольшие значения L/0gp.

При выпрямлении высоких напряжений (до 1000— 1500 В) часто приходится прибегать к последовательному соединению вентилей или применять диоды на большие значения L/0gp. Следовательно, применение в таком выпрямителе трехфазной нулевой схемы выпрямления на кремниевых диодах позволит затратить меньшее число вентилей (три вместо четырех), получить более высокий КПД и снизить габариты выпрямителя (см. § 6).
Учитывая вышесказанное, рассмотрим работу основных схем выпрямления однофазного и трехфазного тока, предполагая вначале для простоты расчетов параметров и облегчения понимания физической сущности процессов в элементах схем, что выпрямитель работает на активную нагрузку и состоит из идеальных вентилей и трансформаторов, в которых можно пренебречь падениями напряжения, а также обратными токами вентилей, индуктивностями и намагничивающим током трансформатора.

Основными элементами, параметры которых подлежат расчету в схемах выпрямления, являются вентильные элементы и трансформатор. Исходными данными при расчете служат выпрямленные напряжения Ud и ток ld, а также действующее значение напряжения питающей сети Ux.
1 По ГОСТ 23414-79 для названия таких устройств допускается также применять термин «преобразователь». 34
Устройство и основные элементы выпрямителей. Выпрямитель представляет собой электрический агрегат, который состоит в общем случае из следующих основных элементов (рис. 15): силового трансформатора 1. служащего для получения заданного напряжения на выходе выпрямителя, а также для электрического разделения цепи выпрямленного тока с питающей сетью, что необходимо при заземленной нагрузке; блока вентилей 2, соединенных по определенной схеме и обеспечивающих протекание тока в цепи нагрузки в одном направлении, в результате чего переменное напряжение преобразуется в пульсирующее; сглаживающего фильтра 3, который ослабляет пульсации выпрямленного напряжения в цепи нагрузки 4. Если выпрямитель управляемый, то в него входит еще узел 6, содержащий систему управления вентилями. Для защиты выпрямителя от повреждений при аварийных режимах в его схему может входить блок защиты и сигнализации 5, а для поддержания с определенной точностью значения Uвых при изменениях напряжения питающей сети Uc и сопротивления нагрузки RH — стабилизатор напряжения или тока.
В некоторых случаях в схеме выпрямителя могут отсутствовать отдельные элементы, например фильтр 3 при работе выпрямителя на нагрузку индуктивного характера или силовой трансформатор 1 в случае бестрансформаторного включения выпрямителя, что может иметь место в мостовых схемах выпрямления.
В зависимости от количества выпрямленных полупериодов питающего напряжения схемы выпрямления подразделяются на одно полупериодные и двухпопупериодные. По числу фаз первичной обмотки трансформатора выпрямители делятся на однофазные и трехфазные.
Выпрямители однофазного тока. При небольшой мощности нагрузки (до нескольких сотен ватт) преобразование переменного тока в постоянный осуществляют  с помощью однофазных выпрямителей, питающихся от однофазной сети переменного тока. . через который начинает протекать ток нагрузки.
Индекс d используется для обозначения элементов, токов и других величин на стороне постоянного тока.

Рис. 16. Однофазные выпрямители
а — однополупериодная схема; б — двухполупериодная схема; виг—, диаграммы напряжений и токов на элементах схем выпрямления
Недостатки этой схемы выпрямления следующие: плохое использование трансформатора, большое обратное напряжение на вентилях, большой коэффициент пульсации выпрямленного напряжения. Достоинства выпрямителя: простота схемы и питающего трансформатора; применяется только один вентиль или одна группа последовательно соединенных вентилей.
Данная схема широко применяется для снятия квалификационных параметров силовых диодов и тиристоров, когда в испытуемом вентиле обеспечиваются однополупериодный синусоидальный прямой ток и синусоидальное обратное напряжение.
Двухполупериодная однофазная схема со средней точкой представлена на рис. 16,6. Схема состоит из трансформатора Т, имеющего одну первичную и две последовательно соединенные вторичные обмотки с выводом общей (нулевой) точки у этих обмоток. Коэффициент трансформации п определяется отношением Ui/U2, где иг — напряжение каждой из вторичных обмоток (фазные напряжения), сдвинутые относительно друг друга на 180°.
Свободные концы вторичных обмоток а и b присоединяются к анодам вентилей VI и V2, катоды которых соединяются вместе. Нагрузка Rвключается между катодами вентилей, которые являются положительным полюсом выпрямителя, и нулевым выводом О трансформатора, который служит отрицательным полюсом.
Вентили в этой схеме, как и вторичные обмотки трансформатора, работают поочередно, пропуская в нагрузку ток при положительных значениях анодных напряжений и2а и и2Ь (рис. 16,г), в качестве которых обычно принимают направления, совпадающие с проводимостями вентилей.
Действительно, при изменении напряжения в точках а и b по закону и2 = Uzm sin ш в тот полупериод, когда напряжение в обмотке Оа положительно, ток проводит вентиль VI, анод которого положителен по отношению к катоду, связанному через резистор Rd с точкой О вторичных обмоток. обр. Спустя полупериод, начиная с момента времени t2, процесс повторяется: ток будет проводить вентиль VI, а вентиль V2 выключится и т.д.
Ток id в нагрузке все время течет в одном направлении — от катодов вентилей к нулевой точке О вторичных обмоток трансформатора, и на резисторе Rd появляется выпрямленное пульсирующее напряжение ud, содержащее постоянную и переменную составляющие.
Для однофазной нулевой схемы справедливы следующие соотношения между напряжениями, токами и мощностями в отдельных элементах выпрямителя.
Среднее значение выпрямленного напряжения
Ud = 0,91/2.         (11)
где U2 — действующее значение напряжения на вторичной полуобмотке, U2 = 1,11 Ud.         (12)
Для рассматриваемой схемы частота первой гармоники пульсаций fn(1) =2fc при частоте питающей сети fc = 50 Гц составляет 100 Гц. Подставляя в (19) т = 2. определяем коэффициент пульсации: q = 0.67, т.е. амплитуда первой гармоники ud для данной схемы составляет 67% Ud.
Однофазная мостовая схема состоит из трансформатора Тс двумя обмотками и четырех диодов VI — V4, соединенных по схеме моста (рис. 17,з). К одной диагонали моста (точки 1,3) присоединяется вторичная обмотка, а в другую (точки 2, 4) включается нагрузка Rd. Общая точка катодов вентилей VI и V2 является положительным полюсом выпрямителя, а отрицательным—точка связи анодов вентилей V3 и V4.
Вентили в этой схеме работают парами поочередно. В положительный полупериод напряжения иг, соответствующая полярность которого обозначена без скобок, проводят ток вентили VI и V3, а к вентилям V2 и V4 прикладывается обратное напряжение, и они закрыты. В отрицательный полупериод напряжения иг будут проводить ток вентили V2 и V4, а вентили VI и V3 закрыты и выдерживают обратное напряжение ио6р = = иг.
Далее указанные процессы периодически повторяются. Диаграммы токов и напряжений на элементах схемы (рис. 17,в) будут такими же, как для однофазного двух полу периодного выпрямителя со средней точкой.

Рис. 17. Однофазный мостовой выпрямитель
в — схема включения; б и в — временные диаграммы напряжений и токов на элементах схемы
Ток id в нагрузке проходит все время в одном направлении — от соединенных катодов диодов V1 и V2 к анодам диодов V3 и V4. Ток /2 во вторичной обмотке трансформатора (рис. 17,6) меняет свое направление каждые полпериода и будет синусоидальным. Постоянной составляющей тока во вторичной обмотке нет. Следовательно, не будет подмагничивания сердечника трансформатора постоянным магнитным потоком. Ток ii в первичной обмотке трансформатора также синусоидальный.

Однофазная мостовая схема:
Амплитуда обратного     значения на вентилях в 2 раза меньше, чем в нулевой схеме.
Вдвое меньше напряжение (число витков) вторичной обмотки трансформатора при одинаковых значениях напряжения Ud.
Трансформатор имеет обычное исполнение, так как нет вывода средней точки на вторичной обмотке.
Расчетная мощность трансформатора на 25% меньше, чем в нулевой схеме, следовательно, меньше расходуется меди и железа, меньше будут размеры и масса.
Данная схема выпрямителя может работать и без трансформатора, если напряжение сети (Д подходит по значению для по лучения необходимого напряжения Ud и не требуется изоляции цепи выпрямленного тока от питающей сети.
Выпрямители трехфазного тока. Питание постоянным током потребителей средней и большой мощности производится от трехфазных выпрямителей, применение которых снижает загрузку вентилей по току, уменьшает коэффициент пульсации и повышает частоту пульсации выпрямленного напряжения, что облегчает задачу его сглаживания. Для лучшего уяснения принципа выпрямления трехфазного тока и режимов работы элементов выпрямителей вначале рассмотрим трехфазную схему с нулевым выводом.

Рис. 18. Трехфазный выпрямитель с нулевой точкой: в — схема соединения обмоток трансформатора и вентилей; б — г — диаграммы напряжений и токов на элементах
Из временной диаграммы на рис. 18,6 видно, что напряжения игд, и2Ь и и2с сдвинуты по фазе на одну треть периода (773, или 120°) и в течение этого интервала напряжение одной фазы выше напряжения двух других фаз относительно нулевой точки трансформатора. Ток через вентиль /в, связанную с ним вторичную обмотку и нагрузку будет протекать в течение той трети периода, когда напряжения в данной фазе больше, чем в двух других. Работающий вентиль прекращает проводить ток тогда, когда потенциал его анода становится ниже общего потенциала катодов, и к нему прикладывается обратное напряжение.
Переход тока от одного вентиля к другому (коммутация тока) происходит в момент пересечения кривых фазных напряжений (точки а, б, в и г на рис. 18,6). Выпрямленный ток id проходит через нагрузку /?£/ непрерывно (рис. 18,в).
Напряжение ud на выходе выпрямителя в любой момент времени равно мгновенному значению напряжения той вторичной обмотки, в которой вентиль открыт, и выпрямленное напряжение представляет собой огибающую верхушек синусоид фазных напряжений игф трансформатора Т.
При изменении вторичного напряжения иг по синусоидальному закону ток /2 каждой из фаз на участке проводимости вентилей будет также синусоидальным
(21)
Следовательно, анодный ток /в будет иметь форму прямоугольника с основанием Т/3, ограниченного сверху отрезком синусоиды. .—, имеющую трехкратную частоту по отношению к частоте сети. Коэффициент пульсаций напряжения на выходе выпрямителя

Трехфазная мостовая схема выпрямления. Выпрямитель в данной схеме состоит их трансформатора, первичные и вторичные обмотки которого соединяются в звезду или треугольник, и шести диодов, которые разделены на две группы (рис. 19,з):
катодную, или нечетную (диоды VI, V3 и V5), в которой электрически связаны катоды вентилей и общий вывод их является положительным полюсом для внешней цепи, а аноды присоединены к выводам вторичных обмоток трансформатора;
анодную, или четную (диоды V2, V4 и V6), в ко торой электрически связаны между собой аноды вентилей, а катоды соединяются с анодами первой группы. Общая точка связи анодов является отрицательным полюсом для внешней цепи. Нагрузка подключается между точками соединения катодов и анодов вентилей, т.е. к диагонали выпрямленного моста.
Катодная группа вентилей повторяет режим работы трехфазной нулевой схемы. В этой группе вентилей в течение каждой трети периода работает вентиль с наиболее высоким потенциалом анода (рис. 19,6). В анодной группе в данную часть периода работает тот вентиль, у которого катод имеет наиболее отрицательный потенциал по отношению к общей точке анодов.
Вентили катодной группы открываются в момент пересечения положительных участков синусоид (точки а, б, в и г на рис. 19,6), а вентили анодной группы — в момент пересечения отрицательных участков синусоид (точки к, л, м и н). Каждый из вентилей работает в течение одной трети периода (Т/3, или 2 я/3).
При мгновенной коммутации тока в трехфазной мостовой схеме в любой момент времени проводят ток два вентиля — один из катодной, другой из анодной группы, при этом любой вентиль одной группы работает поочередно с двумя вентилями другой группы, соединенными с разными фазами вторичной обмотки (рис. 19,г и д). Иными словами, проводить ток будут те два накрест лежащих вентиля выпрямительного моста, между которыми действует в проводящем направлении наибольшее линейное напряжение и2п.

Рис. 19. Трехфазная мостовая схема выпрямителя:
а — схемр соединения элементов; 6 — е — временные диаграммы напряжений и токов

Таблица 1. Основные электрические параметры схем выпрямителей при активно-индуктивной нагрузке

Например, на интервале времени t\—t2 ток проводят вентили V1, V6. на интервале t2—t3 — вентили VI, V2, на интервале f3—Г„ — вентили V3, V2 и т.д. Таким образом, интервал проводимости каждого вентиля составляет 4> = 27г/3, или 120° (рис. 19,е), а интервал совместной работы двух вентилей равен я/3, или 60°. За период напряжения питания Г = 2ir происходит шесть переключений вентилей (шесть тактов), в связи с чем такую схему выпрямления часто называют шестипульсной.
Следует отметить, что нумерация вентилей в данной схеме не носит случайный характер, а соответствует порядку их вступления в работу при условии соблюдения фазировки трансформатора, указанной на рис. 19,з. Через каждую фазу трансформатора ток /2 будет проходить в течение 2/3 периода: 1/3 периода- положительный и 1/3 — отрицательный. Ток id в нагрузке все время проходит в одном направлении. Контур тока нагрузки при открытых вентилях VI и V6 показан на схеме рис. 19,з тонкой черной линией.
В течение рабочего интервала времени одновременно протекают токи во вторичных обмотках, расположенных на разных стержнях магнитной системы (см. токи /2а и i2b на рис. 19,з), при этом через две первичные обмотки, расположенные на тех же стержнях, также протекают токи. Намагничивающие силы от токов /»i и /2 на каждом из стержней в этом случае уравновешиваются, и однонаправленный поток Ф0 не возникает, что является одним из существенных достоинств данной схемы.
Выпрямленное напряжение ud в этой схеме описывается верхней частью кривых междуфазных (линейных) напряжений (рис. 19,в). Частота пульсаций кривой иj равна 6/,, коэффициент пульсаций напряжения на выходе выпрямителя
(30)
Обратное напряжение на закрытом вентиле определяется разностью потенциалов его катода и анода. Ординаты кривой «обр Для вентиля VI показаны на рис. 19,6 штриховкой, на рис. 19,е кривая иобр изображена полностью. Максимальное значение обратного напряжения на вентиле в трехфазной мостовой схеме равно амплитуде линейного напряжения вторичной обмотки трансформатора, т.е. Цэбр max = v2* U2 л. При открытом состоянии двух вентилей выпрямительного моста другие четыре вентиля закрыты приложенным к ним обратным напряжением. Выпрямленный ток id при работе на чисто активную нагрузку полностью повторяет кривую напряжения ud (см. черную кривую на рис. 19,в).

Соотношения между напряжениями и токами в трехфазной мостовой схеме приведены на табл. 1.
Шестифазная схема со средней точкой представлена на рис. 20.а. Питание схемы осуществляется через трехобмоточный трансформатор Т, на каждом стержне которого расположены три обмотки: по одной первичной, которые соединены в треугольник и подключены на ~ Uc. и две одинаковые вторичные обмотки, соединенные в шестифазную звезду с нулем. Начала обмоток обозначены точками. При этом вторичные обмотки / подключены к анодам диодов V1, V3 и I/5 началами, а обмотки // подключены к анодам диодов V4, \/6 и V2 концами. — вентили V2 и V3 и далее — в соответствии с порядковыми номерами вентилей. Коммутация тока с вентиля на вентиль происходит в моменты пересечения синусоид фазных напряжений вторичных обмоток трансформатора Т.
Кривая выпрямленного напряжения ud в этой схеме описывается верхней частью синусоид фазных напряжений и2 ф. Частота пульсаций кривой ud по отношению к частоте сети (]) = = 6/с, коэффициент пульсаций напряжения на выходе выпрямителя

Обратное напряжение на закрытом вентиле определяется разностью потенциалов его катода и анода. Из рис. 20,в видно, что для вентиля VI потенциал катода по отношению к нулевой точке изменяется по огибающей синусоид фазных напряжений, а потенциал анода — по кривой фазного напряжения uaJ (на рис. 20,в кривые этих напряжений показаны соответственно черной и синей линиями). Ординаты кривой ообр для вентиля VI показаны штриховкой.
Рис. 20. Шестифазный выпрямитель со средней точкой: а — схема соединения элементов; б — векторная диаграмма напряжений обмоток трансформатора; в — е — временные диаграммы напряжений и токов

Трехфазная схема с нулевой точкой:
Схема простая. Число вентилей в 2 раза меньше, чем в мостовой или шестифазной нулевых схемах.
Меньше потери в вентилях, так как в данной схеме ток id протекает через один диод, а в мостовой — последовательно через два диода.

Трехфазная мостовая схема:
Обратное напряжение, прикладываемое к вентилям, в 2 раза меньше, чем в трехфазной и шестифазной нулевых схемах, и вентили следует выбирать на напряжение, близкое к Ud
Напряжение (число витков) вторичной обмотки вдвое меньше, чем в трехфазной, и в 1,73 раза, чем в шестифазной нулевых схемах, но сечение провода соответственно в 1,41 и в 2 раза больше.
Нет вынужденного намагничивания сердечника трансформатора и нормальное исполнение обмоток.
Габаритная мощность трансформатора на 30% меньше, чем в трехфазной, и на 48% меньше, чем в шестифазной нулевых схемах, ток первичной обмотки имеет форму синусоиды.
Схема допускает соединение первичных и вторичных обмоток трансформатора звездой и треугольником. Она может быть применена и без трансформатора.
Шестифазная нулевая схема:
При соединении первичной обмотки трансформатора в треугольник поток вынужденного намагничивания практически не возникает.
Частота основной гармоники переменной составляющей выпрямленного напряжения, как и в мостовой схеме, в 2 раза выше, а коэффициент пульсации напряжения ud почти в 4,5 раза меньше, чем в трехфазной нулевой схеме.

Преимущества трехфазной схемы с нулевой точкой проявляются в случае, если главным требованием является простота выпрямителя или используется блок трех вентилей с общим катодом.
При применении полупроводниковых вентилей преимущества имеет мостовая схема, которая может работать непосредственно от сети, если напряжение Ut подходит по значению для получения нужного Ud и не требуется изоляция от питающей сети цепи выпрямленного тока.
Шестифазная схема с нулевой точкой в связи с наличием трансформатора с двумя вторичными обмотками уступает мостовой схеме. Однако для выпрямителей на низкое напряжение (около 100 В) и большой ток (500—1000 А) целесообразно применять шестифазную схему, так как нагрузочный ток в этой схеме

проходит через вентиль в течение 1/6 периода, а в трехфазны. схемах — в течение 2/3 периода, следовательно, среднее значение тока вентиля для шестифазной схемы будет в 2 раза меньше, чем для трехфазных схем выпрямления.
Это обстоятельство позволяет уменьшить число установленных вентилей и получить более высокий КПД выпрямителя (см. § 6) на значительный ток ом, когда /в,ср > ‘п и в трехфазных схемах приходится использовать более мощные вентили либо применять параллельное соединение вентилей в плече выпрямителя. Например, при токе нагрузки ном = 210 А, имеющем прямоугольную форму, в трехфазной схеме предельный ток вентилей будет равен /п = 1,1-210/3 = 77 А, а в шестифазной /п = = 1,41-210/6=49,4 А. Следовательно, для первой схемы выпрямления нужно применить вентили на 100, а для второй — на 50 А.

• Назад
• Вперёд

Преобразование электроэнергии. Схемы выпрямления. Принцип действия и основные соотношения. Сложные нулевые схемы выпрямления. Теория работы мостовых схем выпрямления, страница 10

Электротехника \ Электронная техника и преобразователи в электроснабжении

3. Сложные нулевые схемы выпрямления

Любая сложная схема выпрямления – результат параллельного или последовательного соединения простых схем. Рассмотрим следующие сложные схемы выпрямления.

3.1. Сложная шестипульсовая нулевая схема выпрямления

 параллельного типа (схема Кюблера)

Сложная шестипульсовая нулевая схема выпрямления параллельного типа предложена инженером Кюблером в 1916 г. Схема состоит из двух трехпульсовых секций, соединенных параллельно (рис. 18, а).

Конструктивное отличие секций в том, что одна из них собрана на вентильной обмотке, соединенной в прямую звезду (в точку О₁ собраны начала обмоток), а другая – на обмотке, соединенной в обратную звезду (в точку О₂ собраны концы обмоток). В результате векторы напряжений соответствующих фаз (а₁ и а₄, b₃ и b₆, c₂ и с₅) оказываются в противофазе друг другу, что обусловливает симметричную систему векторов со сдвигом в 2π/6. Векторная диаграмма напряжений приведена на рис. 18, б, а временные диаграммы электромагнитных процессов – на рис. 18, в-и.

Катоды вентилей, объединенные в точку К, образуют положительный вывод системы выпрямленного напряжения. Отрицательный вывод системы образуется средней точкой О уравнительного реактора (УР), который включен между нулевыми точками О₁ и О₂ звезд и обеспечивает параллельное соединение секций. Такое конструктивное выполнение схемы и определило другое ее название «две обратные звезды с уравнительным реактором».

Выше было доказано, что из всех вентилей в данный момент времени открыт тот, который имеет положительный и максимальный потенциал на аноде. В рассматриваемой схеме должно быть открыто два вентиля, а это возможно достичь, если выровнять потенциалы на их анодах и оставить их большими по сравнению с потенциалами на анодах других вентилей. Эту задачу выполняет уравнительный реактор, конструктивное исполнение которого приведено на рис. 19, а принцип работы его заключается в следующем.

 

Рис. 18. Шестипульсовая сложная нулевая схема выпрямления

 параллельного типа (схема Кюблера), векторная и временные диаграммы

электромагнитных процессов в ней

Если через вентиль, например, VD1, протекает ток, то он обусловит создание магнитного потока Ф1 в сердечнике УР и за счет энергии, затраченной на создание этого потока, напряжение нечетной звезды (фазы а₁) уменьшается на величину u_ур. Магнитный поток Ф1 пересекая витки вторичной обмотки реактора наводит в ней ЭДС, равную u_ур, которая увеличивает напряжение четной звезды (фазы с₂). Это приводит к выравниванию потенциалов фаз а₁ и с₂. Через вентиль VD2 начнет протекать ток, а обусловленный им магнитный поток Ф2 будет направлен встречно магнитному потоку Ф1. Разность потоков будет обеспечивать выравнивание токов через параллельно включенные вентили VD1 и VD2. Таким образом, ток нагрузки будет протекать одновременно по двум обмоткам двух фаз разных звезд, а продолжительность работы каждого из вентилей λ составит 2π/3 (при отсутствии УР λ = 2π/6). Именно потому, что по обмоткам течет лишь половина тока нагрузки и они работают вдвое большее время, достигается лучшее использование активных материалов трансформатора.

Рис. 19. Конструкция уравнительного реактора

Из схемы ясно, что во внекоммутационный период выпрямленное напряжение между точками К и О равно:

                                          (59)

Таким образом

                                        (60)

т. е. выпрямленное напряжение равно полусумме мгновенных значений напряжений нечетной и четной звезд (рис. 18, в).

          С учетом этого определим среднее значение выпрямленного напряжения при холостом ходе выпрямителя. Проведем ось y через амплитудное значение пульсации выпрямленного напряжения (рис. 18, в) и рассмотрим эту пульсацию на периоде ее длительности, т. е. на интервале от -π/6 до π/6.

        (61)

          Или

Условия работы вентилей определяются процессами, приведенными на рис. 18, г, ж, при этом

                            (62)

Действующее значение тока вентильной обмотки в соответствии с рис. 18, е определится как

.                          (63)

Скачать файл

Выбери свой ВУЗ

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Определение программы исправления | Law Insider

• означает план исправления в соответствии с Процессом плана исправления;

• означает любую телевизионную трансляцию и включает-

• означает период времени, указанный в Разделе 4.3 настоящего RFP, в течение которого Заявителю будет разрешено исправить свое Предложение, чтобы удовлетворить требования об обязательной подаче настоящего RFP.

• имеет значение, указанное в разделе 1.6.1.

• означает руководство, принятое Получателем через FIRCA 30 марта 2010 г. в целях определения подробных механизмов реализации Проекта и изложения, среди прочего: (i) подробного штатного расписания Проекта для каждой заинтересованной стороны ; и (ii) методы мониторинга и оценки Проекта, которые могут время от времени изменяться с согласия Ассоциации.

• означает план закупок Заемщика от 10 ноября 2004 г., охватывающий начальный 18-месячный (или более длительный) период реализации Проекта, который время от времени обновляется в соответствии с положениями Раздела 3.02 настоящего Соглашение, охватывающее последующие 18-месячные (или более) периоды реализации Проекта;

• означает любую программу, которая предоставляет информацию и оценивает знания оператора класса A, класса B или класса C посредством тестирования, практической демонстрации или другого подхода, приемлемого для реализующего агентства, в отношении требований к системам UST, которые соответствуют требованиям. Раздела 2-3-1.

• означает подробный план, представленный Застройщиком в отношении развития Объектов Проекта, их эксплуатации и управления ими в соответствии с настоящим Соглашением, который должен быть приложен в Приложении 9.к настоящему Соглашению.

• означает список критических дат и действий, включенных во Вступительные материалы.

• означает обеспечение качества.

• означает документ, который должен быть разработан Подрядчиком и одобрен Webel Technology Ltd. на основании требований Контракта и Предварительного плана проекта, включенного в предложение Подрядчика. Для ясности, «Согласованный и окончательный план проекта» относится к версии плана проекта, представленной подрядчиком после получения письма о присуждении контракта и одобренной компанией Webel Technology Ltd. План проекта может быть изменен/доработан в течение ход проекта. Если План проекта каким-либо образом противоречит положениям Контракта, соответствующие положения Контракта, включая любые поправки, имеют преимущественную силу.

• означает Программу работ, представленную подрядчиком и утвержденную Ответственным инженером, и включает поправки к ней, которые время от времени вносятся и утверждаются Ответственным инженером;

• означает план программы борьбы с табакокурением от 14 февраля 2001 г. , включая приложения к плану программы, представленный властями в законодательный совет и исполнительный совет, чтобы обеспечить государство надежным и стабильным источником финансирования для целей, указанных в разделе 12E.3A и других положениях настоящей главы.

• означает компьютерную программу, предназначенную для выполнения с целью выполнения полезной работы для пользователя обрабатываемой информации. Прикладные программы разрабатываются или иным образом приобретаются пользователем Программно-аппаратного комплекса, но могут поставляться Исполнителем.

• означает в отношении любой категории объектов и связанных с ними прав, к которым применяется настоящая Конвенция, Протокол в отношении этой категории объектов и связанных с ними прав;

• означает, что информация и те требования к разработке, изложенные в разделе 16.

• означает метод решения проблемы, предназначенный для выявления основных причин проблемы. Основное внимание при анализе первопричин уделяется системам, процессам и результатам, которые требуют изменений для снижения риска причинения вреда.

• означает подробный план, утвержденный исполнительным мэром муниципалитета в соответствии со статьей 53(l)(c)(ii) MFMA для реализации муниципалитетом муниципальных услуг и его годового бюджета, в котором должно быть указано

• означает Государственную программу по внедрению смарт-счетчиков в Великобритании. Программа отвечает за надзор за разработкой и реализацией политики, включая создание коммерческой и нормативной базы для облегчения развертывания;

• означает оценку Поставщиком услуг передачи (i) адекватности Системы передачи для размещения Заполненной заявки, Запроса на присоединение или Запроса на обновление, (ii) могут ли быть понесены какие-либо дополнительные расходы для обеспечения таких услугу передачи или для размещения Запроса на присоединение, и (iii) в отношении Запроса на присоединение, предполагаемую дату, когда Объект Заказчика присоединения может быть присоединен к Системе передачи, и оценку ответственности Заказчика за присоединение по затратам на присоединение; и (iv) в отношении Запроса на обновление — ориентировочную стоимость запрошенных обновлений или расширений системы или стоимость обновлений или расширений системы, необходимых для предоставления запрошенных дополнительных прав. Средства защиты системы: «Средства защиты системы» относятся к оборудованию, необходимому для защиты (i) Системы передачи, других систем подачи и/или других генерирующих систем, подключенных к Системе передачи, от сбоев или других электрических помех, возникающих у Заказчика или на нем. Объекта и (ii) Объекта Заказчика от сбоев или других нарушений в работе электрической системы, возникающих в Системе передачи или в других системах доставки и/или других генерирующих системах, к которым прямо или косвенно подключена Система передачи. Средства защиты системы должны включать такие защитные и регулирующие устройства, которые указаны в Применимых технических требованиях и стандартах или которые требуются Применимыми законами и правилами или другими Применимыми стандартами, или которые иным образом необходимы для защиты персонала и оборудования и сведения к минимуму вредного воздействия на Система передачи, вытекающая из Объекта Заказчика. Объекты передачи:

• означает набор письменных процедур, описывающих каждый метод (и другие инструкции и меры предосторожности), с помощью которых лицензиат выполняет диагностические клинические процедуры; где каждая диагностическая клиническая процедура одобрена уполномоченным пользователем и включает радиофармацевтический препарат, дозировку и способ введения.

• означает план, в котором указывается, какое обучение и оценка будут проводиться вне рабочего места и что будет проводиться на рабочем месте, а также то, как зарегистрированная учебная организация будет помогать в обеспечении целостности как аспектов обучения, так и процесс оценки.

• означает уведомление, полученное советом в соответствии с разделом 19N(3) или (4) Закона о пищевых продуктах 1984 г., или совет, данный совету уполномоченным должностным лицом в соответствии с этим Законом, о недостатке, который не представляет немедленной серьезной угроза общественному здоровью, но может сделать это, если не будут предприняты меры по исправлению положения.

• означает все шаги, предпринимаемые Грантополучателем для реализации Проекта, поддерживаемого за счет средств, предоставляемых в рамках настоящего Грант-контракта.

• означает фонарь, используемый для указания другим участникам дорожного движения, что водитель намеревается изменить направление движения вправо или влево;

• означает электронную систему Департамента здравоохранения, которая отслеживает выдачу определенных контролируемых веществ.

Схема устранения дефектов транспортных средств

Схема устранения дефектов транспортных средств (VDRS) была создана для устранения незначительных дефектов транспортных средств без необходимости судебного преследования .

Список «незначительных дефектов»:

• дефект шины
• Освещение Правонарушения
• мелкие проблемы с кузовом (например, треснувшая крышка фары)
• щетки стеклоочистителя
• омывающая жидкость
• любая электрическая неисправность (например, неработающий звуковой сигнал)
• разбитое или треснувшее стекло (например, ветровое стекло или зеркало)
• дефектный выхлоп
• Номерные знаки
• тонировка окон
• другое 

Схема VDRS является дополнительной схемой , и вы не обязаны участвовать в ней, однако альтернативой может быть судебное преследование.

Вам будет предоставлено уведомление VDRS, и у вас будет 7 дней, чтобы устранить выявленные неисправности и вернуть свой автомобиль в полицейский участок по вашему выбору для проверки.

Если неисправности были устранены , то никаких дальнейших действий не предпринимается.

Если неисправности не были устранены , то они будут привлечены к уголовной ответственности .

Что делать, если я не могу найти деталь, необходимую для устранения неисправности, например. шина необычных размеров, которая не хранится на острове?

Коммуникация является ключевым моментом, и если вы свяжетесь с соответствующим офицером и объясните это, вам может быть предоставлено продление. Однако вы должны связаться с ними и сообщить им, в чем проблема.

Должен ли я участвовать в схеме?

Нет, однако эта опция была настроена для предотвращения судебного преследования представителей общественности за незначительные ошибки, поэтому, если вы не будете участвовать, вы можете быть привлечены к ответственности.  

Что произойдет, если у моего автомобиля несколько неисправностей?

VDRS можно использовать для обнаружения до 5 незначительных неисправностей. Более того, полиция имеет право доставить ваш автомобиль в Центр проверки транспортных средств и провести его полную проверку. Это будет за ваш счет, и вы будете привлечены к ответственности за все выявленные правонарушения.  

Что произойдет, если меня несколько раз остановят за рулем неисправного автомобиля?

VDRS будет использоваться только в ограниченном количестве случаев. Регулярные нарушители будут привлечены к ответственности в зависимости от времени между каждой остановкой и серьезности отмеченных дефектов.  

Я видел полицейские машины с перегоревшими лампочками, почему они могут ездить с неисправностями?

Мы понимаем, что некоторые лампы могут выйти из строя в середине пути. Если это задние лампочки, то вы можете не знать о дефекте. Если в полицейском автомобиле обнаружена неисправная лампочка, и мы уведомлены об этом, его немедленно убирают с дороги, а неисправность устраняют, или он остается на дороге до тех пор, пока неисправность не будет устранена.