Pengguna litar kuasa 380 volt di rumah tangga memerlukan penerus tiga fasa pasif (tidak terkawal). Mengetahui beberapa ciri peranti elektronik dan skema pembetulan yang ada akan sangat berguna. Ini akan membantu pemilik peralatan kuasa untuk mengoperasikannya dengan lebih cekap dan rasional untuk jangka masa panjang.
Penerangan penerus
Perbezaan utama antara peranti dari analog fasa tunggal mereka ditunjukkan dalam yang berikut:
- yang pertama dipasang dalam talian 220 Volt dan digunakan untuk mendapatkan arus berterusan dengan magnitud yang tidak signifikan (sehingga 50 Amps);
- penerus tiga fasa digunakan dalam litar di mana arus yang berfungsi (dibetulkan) melebihi penunjuk ini dan mencapai beberapa ratus ampere.
- jika dibandingkan dengan sampel fasa tunggal, peranti ini mempunyai peranti yang lebih kompleks.
Skema yang diketahui untuk membetulkan voltan tiga fasa, memungkinkan untuk memperoleh tahap riak minimum pada output.
Dalam kejuruteraan elektrik, mereka disebut "penyearah jambatan tiga fasa", kerana dengan metode membuka dioda yang dikendalikan oleh polaritas voltan, mereka menyerupai jambatan di atas sungai dengan lalu lintas sehala. Hanya arah aliran elektron di dalamnya bergantian dengan frekuensi 50 Hz, tidak dapat diakses oleh kereta untuk bergantian di setiap arah.
Prinsip operasi
Prinsip operasi mana-mana penukar voltan sinusoidal berdasarkan sifat pembetulan unsur semikonduktor khas - germanium atau diod silikon. Semasa arus bergantian mengalir melaluinya, gelombang separuh positif secara bebas "melewati" melalui peralihan elektronik yang berfungsi, yang dialihkan ke arah hadapan. Di bawah pengaruh gelombang separuh negatif, elektron menghadapi halangan dalam bentuk potensi penghalang, sehingga arus tidak dapat mengalir melalui peralihan.
Dalam skema pensuisan termudah, kitaran tahap pemboleh ubah pemprosesan yang tidak lengkap digunakan, kerana gelombang separuh kedua hilang dengan tidak dapat dipulihkan. Ini dengan ketara mengurangkan kuasa yang ditukar. Untuk mengekalkan komponen berguna, 2 skema pembetulan gelombang separuh dikembangkan di mana jumlah dioda meningkat menjadi dua.
"Litar kitaran penuh" mungkin mengandungi 4 elemen penerus, tetapi litar sedemikian tergolong dalam kategori jambatan.
Penyearah gelombang separuh gelombang
Pertama, lebih mudah untuk mempertimbangkan penyearah gelombang separuh gelombang tiga fasa yang senang dibuat dan digunakan dalam litar penukar sederhana dan murah. Apabila ia dibina, satu dioda yang kuat dipasang di setiap fasa, hanya melayani cawangan ini.
Secara keseluruhan, dalam sampel gelombang separuh dari alat penerus, digunakan tiga dioda semikonduktor dengan beban yang dihubungkan dengannya. Setelah mengkaji gambarajah voltan dan arus yang diperoleh pada output litar elektrik, kita dapat membuat kesimpulan berikut:
- kecekapan (COP) tindakan peranti sedemikian sangat rendah;
- kuasa bersih hilang semasa memproses gelombang separuh negatif ketiga-tiga fasa;
- semasa menggunakan peranti sedemikian, sangat sukar untuk mendapatkan ciri beban yang diperlukan.
Semua kekurangan litar gelombang separuh ini memaksa pemaju menyukarkannya dengan menerapkan prinsip penukaran selari berganda.
Penyearah separuh gelombang
Sebilangan sampel peralatan kuasa hanya berfungsi dengan sejumlah besar arus diperbaiki yang mengalir dalam beban.Ia tidak dapat menyediakan penyearah gelombang separuh, yang dijelaskan oleh kerugian yang besar di dalamnya. Untuk meningkatkan kapasiti beban dalam litar arus tiga fasa, alat penerus dua setengah gelombang yang mengandungi dua dioda untuk setiap fasa semakin banyak digunakan.
Kemasukan klasik dalam kes ini dibuat mengikut skema Larionov, di mana peranti penerus itu sendiri dinamakan.
Analisis gambarajah kerja penyearah sedemikian jelas menunjukkan kelebihannya yang tidak dapat dipertikaikan. Semasa litar ini digunakan, gelombang separuh positif dan negatif digunakan, yang meningkatkan kecekapan keseluruhan penukar. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa struktur tiga fasa litar, bersama dengan pembetulan gelombang dua setengah, memberikan peningkatan enam kali ganda dalam frekuensi denyutan. Oleh kerana itu, amplitud isyarat output setelah melancarkan kapasitor meningkat dengan ketara (dibandingkan dengan penyearah setengah gelombang), dan daya yang dihantar ke beban meningkat.
Peranti jambatan
"Litar pembetulan jambatan tiga fasa" memungkinkan lebih banyak lagi untuk meningkatkan kecekapan menukar voltan AC ke DC. Lebih mudah untuk menunjukkan kaedah pensuisan ini dalam bentuk gabungan dua litar titik sifar gelombang separuh di mana diod ganjil membentuk kumpulan katod, dan yang sama membentuk gabungan anod mereka. Dalam litar jambatan tiga fasa, dua cabang pemprosesan separuh gelombang polaritas berbeza sebenarnya digabungkan menjadi satu sistem.
Prinsip operasi penerus jambatan tiga fasa paling mudah dibayangkan seperti ini:
- apabila potensi bergantian bertindak pada inputnya, untuk setiap gelombang separuh, dua dari empat diod terbuka, yang dihidupkan seolah-olah di cermin;
- dalam kes pertama, gelombang separuh positif voltan input diluruskan, dan kedua, negatif;
- sebagai hasilnya, output litar crossover seperti itu selalu mempunyai nilai tambah pada satu tiang jambatan, dan tolak di sisi yang lain.
Baik di jambatan penerus tiga fasa dan di litar gelombang separuh 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. Pembangun peralatan penerus selalu mengambil kira kerugian ini dan, untuk mendapatkan kuasa yang diperlukan pada output, sedikit terlebih dahulu menyatakan parameter input.
Diagram voltan atau gambarajah litar jambatan adalah pengesahan terbaik bahawa kaedah menghubungkan dioda ke litar penerus memberikan pemindahan tenaga maksimum. Pada masa yang sama, kerugian voltan kecil di persimpangan paling sering dikompensasi dengan penyaringan yang lebih baik di litar sekunder.
Ciri jambatan tiga fasa dan pilihan pembinaannya
Litar jambatan penyearah tiga fasa mempunyai pilihan untuk meningkatkan parameter peranti. Mereka dapat diperbaiki dengan memperkenalkan elemen injap tambahan. Mereka memasang 6, 9 atau bahkan 12 diod penyearah, dihubungkan mengikut skema "bintang" atau "segitiga".
Semakin banyak fasa (atau pasangan dioda) yang digunakan dalam litar penyearah, semakin rendah tahap riak voltan keluaran.
Sebagai contoh, pertimbangkan peranti dengan 12 diod penerus. Salah satu kumpulan 6 keping termasuk dalam kes ini mengikut skema "bintang" dengan titik sifar yang sama, dan yang kedua - dalam segitiga (tanpa bumi). Memandangkan penyearah dihubungkan secara bersiri, potensi pada output sistem dijumlahkan, dan frekuensi riak dalam beban ternyata 12 kali ganda dari nilai rangkaian (50 Hz). Selepas menapis, voltan yang diberikan kepada pengguna dicirikan oleh kualiti yang lebih tinggi.
Perbandingan peranti fasa tunggal dan tiga fasa
Semasa membandingkan skema pembetulan tiga fasa dengan analog fasa tunggal, penting untuk diperhatikan perkara berikut:
- yang pertama hanya digunakan dalam rangkaian kuasa 380 Volt, dan jenis kedua dapat dipasang di litar fasa tunggal dan tiga fasa (satu untuk setiap fasa);
- Penyearah 380 Volt dapat 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 dan voltan diambil kira. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dalam litar 380 Volt parameter fasa dipindahkan satu sama lain sebanyak 120 darjah.
Memahami inti dari penerus tiga fasa adalah satu petikan. Untuk melakukan ini, anda perlu membiasakan diri dengan asas-asas peranti injap dan menganalisis litar elektrik untuk memasukkannya. Pengetahuan mengenai prinsip operasi alat penerus akan membantu pengguna menggunakannya dengan lebih berkesan dalam kerja seharian.
