Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Схеме выпрямления (схеме Миткевича)
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ДГТУ)
Кафедра «Радиоэлектроника»
Руденко Н.В.
ЛЕКЦИЯ № 3
Тема лекции: «трёхфазные полупроводниковые
выпрямители»
по дисциплине «электропитание и элементы
электромеханики»
Ростов-на-Дону
ЛЕКЦИЯ № 3
Тема лекции: «Трехфазные полупроводниковые выпрямители»
Учебные вопросы
Электромагнитные процессы в трехфазной однотактной
Схеме выпрямления (схеме Миткевича).
Электромагнитные процессы в трехфазной двухтактной
Мостовой схеме выпрямления (схеме Ларионова).
Электромагнитные процессы в однофазной мостовой схеме
Выпрямления на тиристорах
Сравнительная оценка схем выпрямления
Литература
1. Бушуев В. М., Деминский В. А. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: учеб. пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - с. 143 – 169.
Электромагнитные процессы в трехфазной однотактной
схеме выпрямления (схеме Миткевича)
Устройство содержит трехфазный трансформатор и три диода (рис.3.1, а). Первичные обмотки трансформатора могут быть соединены звездой или треугольником, вторичные обмотки соединяются только звездой с выводом нулевой точки. Резистор нагрузки Rd включается между точкой соединения диодов и нулевым выводом. Таким образом, трехфазная схема выпрямления с нулевым выводом является сочетанием трех однофазных выпрямителей, питающихся тремя симметричными напряжениями (последние сдвинуты на 1200) и работающих на общую нагрузку.
В данном выпрямителе в любой произвольно выбранный момент времени открыт (проводит ток) тот диод, анод которого находится под наибольшим положительным потенциалом. Аноды двух других диодов будут иметь меньший потенциал и эти диоды закрыты, поскольку наибольший положительный потенциал открытого диода окажется запирающим для них.
Например, на интервале t 1- t 2 (т.е. в течение 1/3 периода) под наибольшим положительным потенциалом фазы а находится анод диода VD 1 (рис. 3.1, б). Через VD 1, Rd и обмотку фазы а протекает ток iVD 1= id = i a (рис. 3.1, в). Точка соединения катодов окажется практически под потенциалом точки “ а ” схемы. Следовательно, VD 2 и VD 3 будут закрыты, так как потенциалы их анодов (точки в и с) в этом интервале будут меньше потенциала точки а. На интервале t 2- t 3 наибольший положительный потенциал будет на аноде VD 2 (точка в), следовательно, VD 2 проводит ток, а VD 1 и VD 3 закрыты. На интервале t 3– t 4 работает VD 3, а VD 1, VD2 закрыты и т.д.
Таким образом, VD 1, VD 2, VD 3 работают поочередно, каждый в течение 1/3 периода; при этом на нагрузку работают соответствующие фазные обмотки трансформатора. В силу принятых допущений можно считать, что форма выпрямленного напряжения Ud (см. рис.3.1, е) имеет форму огибающей фазовых напряжений вторичных обмоток трансформатора (u a, u b, u c).
Можно сформулировать правило: в схеме в любой момент времени открыт только один вентиль - а именно тот, через который к резистору нагрузки приложено наибольшее фазное напряжение (ua, ub или uc).
Обратное напряжение на диоде определяется исходя из того, что к электродам закрытых диодов приложена разность потенциалов, соответствующая линейному напряжению вторичных обмоток трансформатора.
Каждая фазная обмотка трансформатора данной схемы работает лишь в течение одной трети периода соответствующего фазного напряжения, при
этом ток протекает по обмотке только в одном направлении. Поэтому появляющаяся в этом случае постоянная составляющая тока вызывает вынужденное подмагничивание магнитопровода трансформатора.
Среднее значение выпрямленного фазного напряжения определяется выражением.
. (3.1)
Рисунок 3.1 - Трехфазный однотактный выпрямитель (схема Миткевича):
а – электрическая принципиальная схема;
б-ж – диаграммы напряжений и токов
Для упрощения математических выкладок при нахождении Ud целесообразно за начало отсчета принять точку O1 (посередине между t 1 = p/6 и t 2=5p/6 синусоидальной огибающей ud). Так как мгновенное значение выпрямленного напряжения в этом случае изменяется по косинусоиде, то его среднее значение определяется площадью под кривой и вычисляется по формуле
(3.2)
Основные соотношения, показатели качества выпрямления и энергетические параметры трехфазной однотактной однополупериодной схемы (схемы Миткевича), изображенной на рис.3.1, а приведены в таблице 3.1.
Применение данной схемы позволяет уменьшить коэффициент пульсаций по сравнению с ранее рассмотренными однофазными схемами.
Основным недостатком трехфазной схемы Миткевича является вынужденное подмагничивание магнитопровода трансформатора, что приводит к повышению его габаритной мощности по сравнению с аналогичной для однофазной мостовой схемы выпрямления.
По трехфазной однополупериодной схеме выполняются выпрямители средней и большой мощности.
|
|