Användare av 380 volt strömkretsar i hushållet behöver en passiv (okontrollerad) trefas likriktare. Att känna till några funktioner i en elektronisk enhet och befintliga korrigeringsscheman kommer att vara mycket användbart. Detta hjälper ägaren till kraftutrustningen att använda den mer kompetent och rationellt under lång tid.
Beskrivning av likriktare
Den största skillnaden mellan enheter från deras enfasanaloger manifesteras i följande:
- de första installeras i 220 Volt-linjer och används för att erhålla konstant ström av obetydlig storlek (upp till 50 Amp);
- trefas likriktare används i kretsar där de fungerande (likriktade) strömmarna väsentligt överskrider denna indikator och når flera hundra ampère.
- jämfört med enfasprover har dessa enheter en mer komplex anordning.
Kända scheman för att korrigera trefasspänning, vilket gör det möjligt att uppnå minsta krusningsnivå vid utgången
Inom elektroteknik kallas de för ”trefas-bryggriktare”, eftersom de med metoden att öppna dioder styrda av spänningspolaritet liknar en bro över en flod med envägstrafik. Endast riktningen för elektronflödet i dem växlar med en frekvens på 50 Hz, vilket inte är tillgängligt för bilar att växla i varje riktning.
Funktionsprincip
Funktionsprincipen för varje sinusformad spänningsomvandlare är baserad på de likriktande egenskaperna hos ett speciellt halvledarelement - en germium- eller kiseldiode. När växelström flyter genom den "passerar" den positiva halvvågen fritt genom den fungerande elektroniska övergången, som förskjuts i framåtriktningen. Under påverkan av en negativ halvvåg möter elektroner ett hinder i form av en potentiell barriär, så att strömmen inte kan flöda genom övergången.
I de enklaste omkopplingsschemat används en ofullständig cykel för bearbetning av variabla nivåer, eftersom den andra halvvågen oåterkalleligt går förlorad. Detta minskar den konverterade effekten betydligt. För att bevara den användbara komponenten utvecklades två halvvågsriktningssystem där antalet dioder ökades till två.
En "helcykelkrets" kan innehålla fyra likriktningselement, men en sådan krets hör till kategorin bron.
Halvvågs flerfaslikriktare
För det första är det mer bekvämt att överväga trefas en-halvvågslikriktare som är enkla att tillverka och använda i enkla och billiga omvandlare kretsar. När de är byggda installeras en kraftfull diode i var och en av faserna, som endast tjänar denna gren.
Totalt, i ett halvvågsprov av en likriktaranordning, används tre halvledardioder med laster anslutna till dem. Efter att ha studerat diagrammen över spänningar och strömmar som erhållits vid utgången från en elektrisk krets kan vi dra följande slutsatser:
- effektiviteten (COP) för verkan av en sådan anordning är mycket låg;
- nettostyrka förloras vid bearbetning av de negativa halvvågorna i alla tre faserna;
- vid användning av sådana anordningar är det mycket svårt att erhålla de nödvändiga lastegenskaperna.
Alla dessa brister i halvvågskretsar tvingade utvecklare att komplicera dem genom att tillämpa principen om dubbel parallell omvandling.
Halvvågslikriktare
Vissa prover av kraftutrustning fungerar endast med en stor mängd likriktad ström som flyter i lasten.Det går inte att tillhandahålla halvvågslikriktare, vilket förklaras av betydande förluster i dem. För att öka lastkapaciteten i trefasströmkretsar används i allt högre grad två-halvvågslikriktare som innehåller två dioder för varje fas.
Den klassiska inkluderingen i detta fall görs enligt Larionov-schemat, där själva likriktarenheten heter.
En analys av arbetsdiagrammen för en sådan likriktare visar tydligt dess obestridliga fördelar. När dessa kretsar används används både positiva och negativa halvvågor, vilket höjer effektiviteten för hela omvandlaren. Detta förklaras av det faktum att kretsens trefasstruktur, tillsammans med två-halvvågsliknande, ger en sexfaldig ökning av pulseringsfrekvensen. På grund av detta ökar utsignalens amplitud efter utjämning av kondensatorer märkbart (jämfört med en halvvågslikriktare), och effekten som överförs till lasten ökar.
Bridge enheter
"Tre-fas bryggjusteringskretsen" tillåter ännu mer att öka effektiviteten för att konvertera växelspänning till likström. Det är mer bekvämt att presentera denna omkopplingsmetod i form av en kombination av två halvvågs nollpunktskretsar i vilka udda dioder bildar katodgruppen, och de jämna utgör sin anodkombination. I en trefas-bryggkrets kombineras faktiskt två grenar för bearbetning av halvvågor med olika polaritet till ett enda system.
Funktionen för en trefas brolikriktare är lättast att föreställa sig så här:
- när en alternerande potential verkar vid dess ingång, för varje halvvåg, öppnar två av de fyra dioderna, som slås på som i spegel;
- i det första fallet är den positiva halvvågen hos ingångsspänningen riktad, och i det andra negativ;
- som ett resultat har utgången från en sådan övergångskrets alltid ett plus vid den ena polen av bron och ett minus vid den andra.
Både i trefas likriktningsbryggor och i halvvågskretsar vid diodkorsningar går en del av ingångsspänningen förlorad (vid varje diod - högst 0,6 volt).
Den totala förlusten per cykel (positiv och negativ) i en trefasbrygga blir således 1,2 volt. Utvecklare av likriktningsutrustning tar alltid hänsyn till dessa förluster och för att erhålla den erforderliga effekten vid utgången, överdriva lite ingångsparametrarna i förväg.
Spänningsdiagram eller diagram över bryggkretsar är den bästa bekräftelsen på att denna metod för att ansluta dioder till likriktarkretsen ger maximal energiöverföring. Samtidigt kompenseras ofta små spänningsförluster vid korsningarna genom bättre filtrering i sekundärkretsarna.
Funktioner i en trefasbro och dess konstruktionsalternativ
Brokretsar i trefas likriktare har alternativ för att förbättra enhetens parametrar. De kan förbättras genom att införa ytterligare ventilelement. De installerar 6, 9 eller till och med 12 likriktningsdioder, anslutna enligt "stjärna" eller "triangeln".
Ju fler faser (eller par dioder) som används i likriktarkretsen, desto lägre utgångsnivå för utspänningen.
Tänk som ett exempel på en enhet med 12 likriktningsdioder. En av grupperna om 6 stycken ingår i detta fall enligt "stjärna" -schemat med en gemensam nollpunkt, och den andra - i en triangel (utan jord). Med tanke på att likriktarna är anslutna i serie, summeras potentialerna vid systemets utgång, och kretsfrekvensen i lasten är 12 gånger nätvärdet (50 Hz). Efter filtrering kännetecknas den spänning som levereras till konsumenten av en högre kvalitet.
Jämförelse av enfas- och trefasanordningar
När man jämför trefasiga korrigeringsscheman med enfasanaloger är det viktigt att notera följande punkter:
- de första används endast i 380 Volt kraftnät, och den andra sorten kan installeras i både enfas- och trefaskretsar (en för varje fas);
- 380 volt likriktare kan konvertera stor effekt och utveckla betydande strömmar i lasten;
- å andra sidan är det något svårare att göra en trefas likriktare på egen hand, eftersom den består av ett större antal komponenter.
Beräkningen av en trefaslikriktare kommer också att vara svårare, eftersom i detta fall vektorkomponenterna i strömmarna och spänningarna beaktas. Detta beror på att fasparametrarna i 380 Volt-kretsarna förskjuts i förhållande till varandra med 120 grader.
Att förstå kärnan i en trefas likriktare är ett ögonblick. För att göra detta måste du bekanta dig med grunderna för driften av ventilanordningar och analysera den elektriska kretsen för att de ska inkluderas. Kunskap om principen om användning av likriktareenheter hjälper användaren att använda den mer effektivt i det dagliga arbetet.
