Kolmivaiheisen sillan tasasuuntaajan toimintaperiaate ja kaavio

Kotitalouden 380 voltin virtapiirien käyttäjät tarvitsevat passiivisen (hallitsemattoman) kolmivaiheisen tasasuuntaajan. Elektroniikkalaitteen ja olemassa olevien tasasuuntauspiirien joidenkin ominaisuuksien tunteminen osoittautuu erittäin hyödylliseksi. Tämä auttaa voimalaitteen omistajaa käyttämään sitä ammattitaitoisemmin ja tehokkaammin pitkään.

Tasasuuntaajan kuvaus

Kolmivaiheinen silta tasasuuntaaja

Suurin ero laitteiden ja niiden yksivaiheisten vastineiden välillä on seuraava:

  • ensimmäiset asennetaan 220 voltin johtoihin ja niiden avulla saadaan merkityksettömiä vakiovirtoja (jopa 50 ampeeria);
  • Kolmivaiheisia tasasuuntaajia käytetään piireissä, joissa työvirrat (tasasuuntaajat) ylittävät merkittävästi tämän indikaattorin ja saavuttavat useita satoja ampeereita.
  • verrattuna yksivaiheisiin näytteisiin, näillä laitteilla on monimutkaisempi rakenne.

Tunnetut kolmivaihejännitteen tasasuuntauspiirit, jotka mahdollistavat vähimmäisvärähtelyn tason lähdössä.

Sähkötekniikassa niitä kutsutaan "kolmivaiheisiksi tasasuuntaajiksi", koska ne avaavat jännitteen napaisuudella ohjattavat diodit muistuttamalla yksisuuntaista siltaa joen yli. Ainoastaan ​​niiden elektronivirtauksen suunta vaihtelee 50 Hz: n taajuudella, jota autojen on mahdotonta kulkea vuorotellen kummallekin puolelle.

Toimintaperiaate

Kolmivaiheisen tasasuuntaajan toimintaperiaate

Kaikkien sinimuotoisten jännitemuuntimien toimintaperiaate perustuu erityisen puolijohde-elementin - germaanium- tai piidiodin - tasasuuntaajan ominaisuuksiin. Kun vaihtovirta virtaa sen läpi, positiivinen puoliaalto "kulkee" vapaasti toimivan elektronisen liitoksen läpi siirtyneenä eteenpäin. Negatiiviselle puoliaallolle alttiina elektronit kohtaavat esteen potentiaalisen esteen muodossa, joten virta ei voi virrata risteyksen läpi.

Yksinkertaisimmissa kytkentäpiireissä käytetään epätäydellistä vaihtelevien tasojen prosessointisykliä, koska toinen puoliaalto menetetään peruuttamattomasti. Tämä vähentää merkittävästi vaihtovoimaa. Hyödyllisen komponentin säilyttämiseksi kehitettiin 2-täisen aallon tasasuuntauspiirejä, joissa diodien lukumäärä nostettiin kahteen.

"Koko syklin piiri" voi sisältää 4 tasasuuntaajaelementtiä, mutta tämä on siltapiiri.

Puoliaallon monivaiheinen tasasuuntaaja

Aluksi on helpompaa harkita kolmivaiheisia puoliaaltosuuntaajia, jotka on helppo valmistaa ja joita käytetään yksinkertaisissa ja edullisissa muunninpiireissä. Niitä rakennettaessa kuhunkin vaiheeseen asennetaan yksi tehokas diodi, joka palvelee vain tätä haaraa.

Puoliaallon tasasuuntaajanäytteessä käytetään kaikkiaan kolmea puolijohdediodia, joihin on kytketty kuormia. Tutkittuaan sähköpiirin lähdössä saatujen jännitteiden ja virtakaavioiden voidaan tehdä seuraavat johtopäätökset:

  • tällaisen laitteen tehokkuus (hyötysuhde) on hyvin alhainen;
  • hyödyllinen teho menetetään, kun prosessoidaan kaikkien kolmen vaiheen negatiivisia puoliaaltoja;
  • tällaisia ​​laitteita käytettäessä on erittäin vaikea saavuttaa vaaditut kuormitusominaisuudet.

Kaikki nämä puoliaaltopiirien haitat pakottivat kehittäjät vaikeuttamaan niitä soveltamalla kaksinkertaisen rinnakkaismuunnoksen periaatetta.

Täyden aallon tasasuuntaaja

Jotkut näytteet voimalaitteista toimivat vain, kun kuormassa virtaa suuri määrä tasasuuntaista virtaa. Puoliaallon tasasuuntaajat eivät pysty tarjoamaan sitä, mikä selitetään niiden merkittävillä häviöillä. Kolmivaiheisten virtapiirien kuormituskapasiteetin lisäämiseksi käytetään yhä enemmän täysiaallon tasasuuntaajia, jotka sisältävät kaksi diodia kutakin vaihetta varten.

Klassinen sisällyttäminen tässä tapauksessa tehdään Larionov-mallin mukaan, jonka kunniaksi itse tasasuuntaaja on nimetty.

Tällaisen tasasuuntaajan toimintakaavioiden analyysi osoittaa selvästi sen kiistattomat edut. Näiden piirien toiminnan aikana käytetään sekä positiivisia että negatiivisia puoliaaltoja, mikä nostaa koko muuntimen tehokkuutta. Tämä selitetään sillä, että piirin kolmivaiheinen rakenne täydellä aallon tasasuuntauksella lisää kuutta kertaa aaltoilutaajuutta. Tästä johtuen signaalin amplitudi ulostulossa tasoituskondensaattoreiden jälkeen kasvaa merkittävästi (verrattuna puoliaallon tasasuuntaajaan) ja kuormalle syötetty teho kasvaa.

Silta laitteet

"Kolmivaiheinen silta tasasuuntaajapiiri" voi edelleen parantaa vaihtojännitteen muuntamisen tehokkuutta tasajännitteeksi. On helpompaa edustaa tätä kytkentämenetelmää kahden nollapisteisen puoliaaltopiirin yhdistelmän muodossa, jossa parittomat diodit muodostavat katodiryhmän, ja jopa ne muodostavat anodiliiton. Kolmivaiheisessa siltapiirissä kaksi haaraa erilaisten napaisuuksien puoliaaltojen käsittelemiseksi yhdistetään tosiasiallisesti yhdeksi järjestelmäksi.

Kolmivaiheisen silta-tasasuuntaajan toimintaperiaate on helpoin kuvitella seuraavasti:

  • kun vuorotteleva potentiaali vaikuttaa tuloonsa, kullekin puoliaallolle kaksi neljästä diodista osoittautuu avoimiksi, kytkettyinä kuin peiliin;
  • ensimmäisessä tapauksessa tulojännitteen positiivinen puoliaalto korjataan ja toisessa negatiivinen;
  • Tämän seurauksena tällaisen poikkipiirin ulostulossa plus toimii aina sillan yhteen napaan ja miinus toiseen.

Sekä kolmivaiheisissa tasasuuntaajasiltoissa että diodiristeyksissä olevissa täysiaaltopiireissä osa tulojännitteestä menetetään (kullakin diodilla - enintään 0,6 volttia).

Kolmivaiheisen sillan kokonaishäviö jaksoa kohden (positiivinen ja negatiivinen) on siten 1,2 volttia. Tasasuuntaajalaitteiden suunnittelijat ottavat aina huomioon nämä häviöt ja asettavat ennalta hieman yliarvioidut tuloparametrit tarvittavan lähtötehon saamiseksi.

Siltajännitekaaviot tai kaaviot ovat paras vahvistus siitä, että tämä tapa liittää diodit tasasuuntaajapiiriin tarjoaa maksimaalisen energiansiirron. Samaan aikaan pienet jännitehäviöt risteyksissä voidaan useimmiten kompensoida toissijaisten piirien paremman suodatuksen vuoksi.

Kolmivaiheisen sillan ominaisuudet ja vaihtoehdot sen rakentamiseksi

Kolmivaiheisilla tasasuuntaajasiltapiireillä on vaihtoehtoja laitteen parametrien parantamiseksi. Niitä voidaan parantaa lisäämällä venttiilielementtejä. Ne on varustettu 6, 9 tai jopa 12 tasasuuntausdiodilla, jotka on kytketty "tähti" - tai "kolmio" -menetelmän mukaan.

Mitä enemmän vaiheita (tai diodipareja) käytetään tasasuuntaajapiirissä, sitä pienempi lähtöjännitteen aaltoilu.

Tarkastellaan esimerkiksi laitetta, jossa on 12 tasasuuntausdiodia. Yksi 6 kappaleen ryhmistä sisältyy tässä tapauksessa "tähti" -menetelmän mukaan, jolla on yhteinen nollapiste, ja toinen - kolmioon (ilman maata). Kun otetaan huomioon, että tasasuuntaajat on kytketty sarjaan, järjestelmän ulostulossa olevat potentiaalit summataan ja kuormituksen aallotaajuus osoittautuu 12 kertaa korkeammaksi kuin verkkoarvo (50 Hertz). Suodatuksen jälkeen kuluttajalle syötetylle jännitteelle on ominaista parempi laatu.

Yksivaiheisten ja kolmivaiheisten laitteiden vertailu

Kun verrataan kolmivaiheisia tasasuuntauspiirejä yksivaiheisiin analogeihin, on tärkeää ottaa huomioon seuraavat seikat:

  • ensimmäisiä käytetään vain 380 voltin sähköverkoissa, ja toisen tyypin saa asentaa sekä yksivaiheisiin että kolmivaiheisiin piireihin (yksi kutakin vaihetta varten);
  • tasasuuntaajien 380 voltin avulla voit muuntaa suuren tehon ja kehittää merkittäviä virtoja kuormassa;
  • toisaalta kolmivaiheisen tasasuuntaajan tekeminen itse on hieman vaikeampi, koska se koostuu suuremmasta osasta komponentteja.


Kolmivaiheisen tasasuuntaajan laskeminen on myös vaikeampaa, koska tässä tapauksessa efektiivisten virtojen ja jännitteiden vektorikomponentit otetaan huomioon. Tämä johtuu siitä, että 380 voltin piireissä vaiheparametrit siirtyvät toisiinsa nähden 120 astetta.

Kolmivaiheisen tasasuuntaajan toiminnan olemusta ei ole vaikea ymmärtää. Tätä varten sinun on perehdyttävä venttiililaitteiden perusteisiin ja analysoitava sähköpiiri niiden liittämistä varten. Tasasuuntaajien toimintaperiaatteen tuntemus auttaa käyttäjää käyttämään sitä tehokkaammin jokapäiväisessä työssä.

home.techinfus.com/fi/
Lisää kommentti

  1. Victor

    Kaverit! Oletko kuullut mitään Larionovin järjestelmästä? Vain 6 diodia eikä ongelmaa.

    Vastaa

Säätiö

Ilmanvaihto

Lämmitys