Driefasige bruggelijkrichter - werkingsprincipe en circuits
Als enkelfasige of eenfasige bruggelijkrichters worden gebruikt voor gelijkstroomcircuits met laag vermogen, zijn soms driefasige gelijkrichters nodig om hogere vermogensbelastingen te leveren.
Driefasige gelijkrichters maken het mogelijk om hoge waarden van constante stromen te verkrijgen met lage niveaus van uitgangsspanningsrimpel, wat tot gevolg heeft dat de vereisten voor de kenmerken van het afvlakkingsuitgangsfilter worden verminderd.
Overweeg dus eerst de eenfasige driefasige gelijkrichter die wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding:
In het enkelzijdige circuit dat in de afbeelding wordt getoond, zijn er slechts drie verbonden met de klemmen van de secundaire wikkelingen van een driefasige transformator. gelijkrichter… De belasting is aangesloten op een circuit tussen het gemeenschappelijke punt waar de kathodes van de diodes samenkomen en de gemeenschappelijke aansluiting van de drie secundaire wikkelingen van de transformator.
Laten we nu de tijddiagrammen bekijken van stromen en spanningen die optreden in de secundaire wikkelingen van de transformator en van een van de diodes van een driefasige enkelzijdige gelijkrichter:
Sommige DC-apparaten hebben een hogere voedingsspanning nodig dan de bovenstaande enkele schakeling kan leveren. Daarom is in sommige gevallen een driefasig push-outcircuit geschikter. Het schematische diagram wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Zoals we al opmerkten, zijn de filtervereisten verlaagd, dit kunt u zien in de grafieken. Deze schakeling staat bekend als een driefasige Larionov-bruggelijkrichter:
Bekijk nu de diagrammen en vergelijk ze met het eenheidsdiagram. De uitgangsspanning in het brugcircuit kan eenvoudig worden weergegeven als de som van de spanningen van twee enkele gelijkrichters die in tegengestelde fasen werken. Spanning Ud = Ud1 + Ud2. Het aantal uitgangsfasen is duidelijk groter en de frequentie van de netwerkgolven is hoger.
In dit specifieke geval zes DC-fasen in plaats van de drie die zich in één circuit bevonden. Daarom zijn de vereisten voor het anti-aliasingfilter beperkt en in sommige gevallen kan het zelfs helemaal worden verwijderd.
Drie fasen van de wikkelingen gecombineerd met twee halve rectificatiecycli geven een fundamentele golffrequentie die gelijk is aan zes keer de roosterfrequentie (6 * 50 = 300). Dit is te zien aan de spannings- en stroomdiagrammen.
De brugverbinding kan gezien worden als een combinatie van twee enkelfasige driefasige nulpuntschakelingen, waarbij dioden 1, 3 en 5 de kathodegroep van dioden zijn en dioden 2, 4 en 6 de anodegroep zijn.
De twee transformatoren lijken te zijn gecombineerd tot één. Op elk moment dat de stroom door de diodes vloeit, zijn er tegelijkertijd twee diodes bij het proces betrokken - één uit elke groep.
De kathodediode opent waarop een hogere potentiaal wordt toegepast ten opzichte van de anoden van de tegenovergestelde groep diodes, en in de anodegroep precies die van de diodes waarop de potentiaal lager wordt toegepast ten opzichte van de kathodes van de diodes van de kathodegroep opent.
De overgang van de werktijdintervallen tussen de diodes vindt plaats op de momenten van natuurlijk schakelen, de diodes werken in volgorde. Als gevolg hiervan kan het potentieel van gemeenschappelijke kathodes en gemeenschappelijke anoden worden gemeten door de bovenste en onderste omhullende van de fasespanningsgrafieken (zie diagrammen).
De momentane waarden van de gelijkgerichte spanningen zijn gelijk aan het potentiaalverschil tussen de kathode- en anodegroepen van de diodes, dat wil zeggen de som van de ordinaten in het diagram tussen de enveloppen. De doorlaatstroom van de secundaire wikkelingen wordt weergegeven in het weerstandsbelastingsdiagram.
Evenzo kunnen meer dan zes fasen met constante spanning worden verkregen uit een driefasige transformator: negen, twaalf, achttien en zelfs meer. Hoe meer fasen (hoe meer diodeparen) in de gelijkrichter, hoe lager het rimpelniveau van de uitgangsspanning. Bekijk hier het circuit met 12 diodes:
Hier bevat een driefasige transformator twee driefasige secundaire wikkelingen, een van de groepen is gecombineerd in een "delta" -circuit, de andere in een "ster". Het aantal windingen in de spoelen van de groepen verschilt 1,73 keer, wat het mogelijk maakt om dezelfde spanningswaarden te verkrijgen van de "ster" en van de "delta".
In dit geval is de faseverschuiving van de spanningen in deze twee groepen secundaire wikkelingen ten opzichte van elkaar 30 °.Omdat de gelijkrichters in serie zijn geschakeld, wordt de uitgangsspanning opgeteld en is de belastingsrimpelfrequentie nu 12 keer hoger dan de netfrequentie, terwijl het rimpelniveau lager is.
Zie ook:
Gecontroleerde gelijkrichters - apparaat, schema's, werkingsprincipe
De meest voorkomende AC naar DC rectificatieschema's
Halve golf middengelijkrichter