1.Еднофазен еднополупериоден токоизправител
при активен товар. Недостатъци на този
токоизправител.
Принципна схема на еднофазен
еднополупериоден токоизправител
Трансформаторът
се захранва с променливо напрежение 1
U
.
Последователно на вторичната му намотка са
включени неуправляем вентил
В
, чиято посока
може да е както е показано на фигурата или
обратно, и консуматор
R
Т
.
В права посока
вентилът се характеризира със следните
параметри: В права посока вентилът се
характеризира със следните параметри:
-
допустима средна стойност на тока в права
посока
m I
0 (ограничава се
от допустимата
мощност на загубите, която вентилът може да
издържа);
- допустима амплитуда на тока в права
посока
Fm I
(зависи от вида и
конструкцията на
вентила); - вътрешно съпротивление на вентила
D r
в права посока (определя к.п.д. на
токоизправителя).
В обратна посока вентилът се
характеризира с:
максимално допустима
амплитуда на периодично повтарящо се
обратно
напрежение
RRm U
(напрежението в обратна
посока, което вентилът
може да издържа
непрекъснато при работа);
максимално
допустима амплитуда на неповтарящо се обратно
напрежение
Rm U
(при по-висока стойност на
това напрежение вентилът
електрически се пробива); - обратен ток
R I
(зависи от вида на вентила). Консуматорът е с
активен товар. Приема се, че трансформаторът и
вентилът са идеални, т.е. игнорират се загубите в
тях. На фиг
.са показани
вторичното напрежение на трансформатора
, напрежението на
товара U
RT =Ud
u
и токът, протичащ през товара
i
RT
=
i
d
Поради еднопосочната проводимост на
вентила през консуматора протича ток само при
положителните периоди на напрежението 2
u
(анодът на диода е положителен спрямо катода),
т.е. токът е пулсиращ. Тъй като товарът е
активен, протичането на ток през товара
(пропускане на ток през диода) съвпада с
положителните полупериоди на захранващото
напрежение. При идеални трансформатор и
вентил върху тях не се отчита пад на напрежение,
така че върху товара действа изцяло
напрежението на вторичната намотка 2
u
. Това
напрежение се нарича
изправено
U2=Ud ,
а
–
i2=id
токът изправен
Изправените ток и
напрежение имат вид на еднозначни
синусоидални импулси. Постоянните им
съставни
d U
и
d I
са основни характеристики на
токоизправителя. През втория полупериод анодът
на диода е отрицателен спрямо катода и
съпротивлението му е много голямо
Ro
≈
0.1
М
%1.0M
Ω 0 (вентилът е запушен). В този случай
напрежението на вторичната намотка 2
u
действа
изцяло върху диода, а токът във веригата е
практически нулев (пренебрегва се обратния ток
през диода). Вентилът трябва да се избира така,
че да се спазва условието максималното обратно
напрежение да е не по-малко от максималната
стойност на напрежението на вторичната
намотка. Предимство на показаната схема е
простотата и надеждността.Недостатъците са:-
нисък коефициент на използване на
трансформатора
обратното
напрежение върху диода е с три пъти по-голяма
стойност от средната стойност на изправеното; -
променливата съставка на изправения ток е
голяма и е с честотата на
мражата, това налага изпозване на голям и скъп
филтър; коефициентът на пулсации -
коефициентът на полезно действие е нисък:
Еднофазен мостов токоизправител при активен
товар. Предимства и недостатъци
. -
Принципна
схема на еднофазен двуполупериоден
токоизправител
в този случай се приема, че трансформаторът и
вентилът са идеални, а консуматорът е с активен
товар. Схемата включва трансформатор с една
първична две последователно
свързани вторични намотки с обща точка
о
.
Вторичните намотки трябва да са навити в една и
съща посока. Първичната намотка е включена
към мрежата за захранване с променливотоково
напрежение. В схемата са
включени два вентила 1
D
и 2
D
с обща точка на
катодите
с
, а анодите – към началата на двете
вторични намотки
а
и
б
. Активният товар е
включен между точки
с
(+) и
о
(-).
Този
токоизправител може да се разглежда като
двуфазен еднополупериоден със средна точка
.
През всеки полупериод на променливотоково
напрежение преминава ток през единия от
диодите. Тъй като са свързани паралелно, то през
товара преминава ток през всеки полупериод.
Например, ако се приемат за положителни
полупериодите на вторичните напрежения, при
които анодите на диодите са положителни
спрямо катода, то напрежението
a u
2 е
положително за периода от 0 до
π , от 2
π до 3π
и т.н. Тогава диодът
D1
пропуска ток
i
2a В
същите периоди напрежението
u
2в в т.
в
е
отрицателно и диодът
D
2 е запушен. В периодите
от
π до 2
π , от 3
π до 4π и т.н. диодът 2
D
е
отпушен, тъй като напрежението
u
в
2 е
положително. През консуматора протича ток в
една и съща посока през всеки полупериод
id=
i
2a
или
id= i
2в
Предимствата на показаната схема са: -
размерите и масата на трансформатора са по-
малки от тези при схемата на еднофазен
еднополупериоден токоизправител; -
коефициентът на полезно действие е над два
пъти по-висок; - коефициентът на пулсации на
изправеното напрежение е над два пъти по-малък
(изглаждащият филтър ще бъде с по-малки
размери и маса); - средната стойност на тока през
един вентил е два пъти по-малка. Недостатъците
са: - необходимо е да се изведе среден извод от
вторичната намотка на трансформатора; -
използват се два диода (вместо един при
еднофазния еднополупериоден токоизправител).
Поради своите предимства схемата на еднофазен
двуполупериоден токоизправител със средна
точка е намерила широко приложение в
радиотехниката, измервателната техника и др.
2. Еднофазен мостов токоизправител при активен
товар. Предимства и недостатъци.-
Еднофазната
мостова схема се нарича схема на Грец. Във
всяко рамо на
моста е включен вентил, към единия диагонал се
включва вторичната
намотка на трансформатора, а към другия –
товарното съпротивление
T R
(консуматор).
Мостовата схема на ЕМТ
Диодите са
включени
така, че през всеки полупериод
едновременно два от тях са отпушени. Може
да
се приеме, че общата точка на катодите на диоди
1
D
и 2
D
е положителния
14 полюс на
токоизправителя, а общата точка на анодите на 3
D
и 4
D
- отрицателния. Приема се, че в първия
(положителния) полупериод на вторичното
напрежение 2
u
ток протича от т.
a
към т.
b
през
диод 1
D
, през товарното
съпротивление
T R
,
през диод 3
D
към т.
с
. В отрицателния
полупериод ток
протича от т.
с
към т.
b
през диод
2
D
, през товарното съпротивление
T R
, през
диод 4
D
към т.
а
. И в двата полупериода токът
през товара протича в една
посока (от т.
b
към т.
d
). Токът през вторичната намотка на
трансформатора
изменя посоката си през всеки
полупериод и е синусоидален без постоянна
съставка. Поради това трансформаторът не е
подложен на постояннотоково
подмагнитване и
токът в първичната намотка също е
синусоидален. Диаграмата на напреженията и
токовете.
Предимствата
на мостовата схема пред схемата със средна
точка са:
- по-добър коефициент на формата на
тока;
- по-добър коефициент на използване на
трансформатора;
- обратното напрежение е два
пъти по-малко; възможно е едновременно
получаване на две напрежения - ако изправеното
напрежение съответства на захранващото,
мостовият
изправител може да се включи без
трансформатор.
Недостатъците са: - по-голямо
вътрешно съпротивление, тъй като токът
преминава през два диода последователно, т.е.
увеличават се загубите във вентилите.
Еднофазната мостова схема е най-често
използваната изправителна
схема.
3.
Трифазен еднополупериоден
.
токоизправител при активен Товар
Трифазният еднополу- периоден токоизправител
е известен още като
трифазен токоизправител с нулева точка. По
принцип броят на фазите оказва влияние върху
количествените съотношения между величините,
а качеството на процесите не зависи от броя на
фазите Схемата на трифазен еднополупериоден
токоизправител
Предмет: | Електротехника, Технически науки |
Тип: | Пищови |
Брой страници: | 2 |
Брой думи: | 1197 |
Брой символи: | 7655 |