Выпрямление трёхфазного напряжения


Выпрямление трёхфазного напряжения   Одним из достоинств трёхфазных цепей является хорошее качество выпрямленного трёхфазного напряжения, а именно – низкий уровень пульсаций, чего без сглаживающих фильтров нельзя получить в однофазной цепи.

Пусть выпрямитель даёт некоторое периодическое пульсирующее напряжение u(t) с периодом Т (рис. 1).

Определение. Отношение


Выпрямление трёхфазного напряжения

где  Выпрямление трёхфазного напряжения – среднее  выпрямленное напряжение, Uп =UmaxUmin  – размах пульсаций (рис.1), называется коэффициентом пульсаций. Величины <U> и Uп зависят от конкретной схемы выпрямителя.

На рис. 2 (а и б) показаны схема однофазного мостового выпрямителя, его входное uвх=Umsinωtи выходное uвых (выпрямленное, пульсирующее) напряжения. На схеме Д1Д4 – диоды выпрямителя, R – нагрузка. Для такого выпрямителя <U>=2Um/π, UП=Um, так что для него коэффициент пульсаций  К=π/2=1,57. Столь большие пульсации обязательно требуют установки после выпрямителя какого-либо сглаживающего фильтра.

 

Выпрямление трёхфазного напряжения

Рис. 2. Однофазный мостовой выпрямитель (а)

и эпюры его напряжений (б)

 

Для выпрямления трёхфазного напряжения используется мостовая схема Ларионова (рис. 3, а). Вход моста Ларионова подключается к фазным проводам 1, 2 и 3, а с выхода снимается выпрямленное (пульсирующее) напряжение uвых (рис. 3, б). Видно, что между каждой парой диодов приложено линейное напряжение трёхфазной сети, следовательно, на выходе моста Выпрямление трёхфазного напряжения  где Uфэффективное значение фазного напряжения.

 

Выпрямление трёхфазного напряжения

Рис. 3. Трёхфазный мостовой выпрямитель (а)

и эпюры его напряжений (б)

 

Замечание. Вольтметром переменного напряжения измеряется именно эффективное (действующее) значение синусоидального напряжения.

Таким образом, если мост Ларионова подключить к трёхфазной сети 380/220 В, то на выходе моста напряжение будет достигать Выпрямление трёхфазного напряжения !

Из рис. 3,б также видно, что за период синусоидального напряжения (Т=1/f=20 мс, где f=50 Гц – частота сетевого напряжения) происходит  6  пульсирующих выбросов выпрямленного (у однофазного выпрямителя – только 2 выброса за период). Это и обеспечивает низкий уровень пульсаций выпрямленного трёхфазного напряжения. Несложно подсчитать, что мостовая схема Ларионова даёт следующие параметры выпрямленного напряжения: <U>≈0,99Umax, Uп=UmaxUmin=0,034Umax, а коэффициент пульсаций К=0,034, т.е. менее 4%. Такое напряжение во многих случаях можно использовать как постоянное без дополнительного сглаживания.

 

Если статья вам понравилась, вы можете отблагодарить автора нажав на кнопку социальной сети