Трехфазная мостовая схема выпрямления

(Схема Ларионова)

Данная схема состоит из двух трехфазных выпрямителей, питающихся от одних и тех же вторичных обмоток трансформатора, работающих на общую нагрузку (рис.2,а).

Диоды VD ₁, VD₂, VD ₃, соединенные катодами образуют первый выпрямитель.

Диоды VD₄, VD₅, VD ₆, соединенные анодами образуют второй выпрямитель.

Диоды первой группы проводят ток только в те промежутки времени, когда в аноде потенциал положительный и наибольший, причем каждый из диодов проводит ток в течение 1/3 периода, что соответствует графикам их работы в данной схеме (рис.2,б, графики i ₁, i ₂, i ₃).

Диоды анодной группы (VD₄ — VD₆) открываются отрицательным и наибольшим (по абсолютной величине) потенциалом катода. Поскольку таким потенциалом в каждый момент времени (в течение 1/3 периода) будет обладать один из диодов анодной группы (рис. 2,б, графики u_A, и_B,, и_C), то именно этот диод открывается (проводит ток), а два других диода группы будут закрыты, так как потенциал анодов этих диодов, как видно из рис.2,б, будет ниже потенциала катодов. Графики токов диодов анодной группы обозначены (i ₄, i₅, i₆).

Поскольку в данной схеме (рис.2, а) имеют место одновременно как наибольший положительный, так и отрицательный и наибольший по абсолютному значению потенциалы фазовых напряжений, то в выпрямителе будут одновременно открыты два диода: один — из катодной группы (VD ₁ — VD ₃), а другой — из анодной группы (VD ₄ — VD ₆).

Рис.2.Трехфазная мостовая схема выпрямления (а),

диаграммы напряжений и токов в схеме (б).

Например, в момент времени t ₁ наибольший и положительный потенциал имеет точка А (фазовое напряжение и_A), а отрицательный, но наибольший по абсолютному значению потенциал — точка В (фазовое напряжение и _в). В соответствии с указанными выше условиями работы диодов будут открыты (проводят ток) диоды: VD ₁ (катодная группа) и VD₅ (анодная группа). Ток в схеме протекает в направлении, показанном стрелками (от точки A→VD₁→ R _H→VD₅→точкa В→фазовая обмотка U_B →фазовая обмотка U_A →точка А). Подобным образом работает схема и в следующие моменты времени при попеременном включении диодов обеих групп, через которые на нагрузку работают две соответствующие фазовые обмотки трансформатора.

Поскольку на нагрузку работают две последовательно соединенные фазовые обмотки трансформатора, то график выпрямленного напряжения u₀ представляет собой сумму огибающих фазовых напряжений работающих обмоток трансформатора.

При выводе общей точки вторичных обмоток трансформатора (пунктир на рис.2, а) можно получить два напряжения (от каждого из упомянутых выше выпрямителей), т.е. u₀/2. Если, нет необходимости получения двух напряжений, то вторичные обмотки трансформатора могут соединяться треугольником.

Токи в идеализированной схеме определяются выражением u₀ /R _Н, причем это относится в равной мере как к току в нагрузке i ₀, так и к токам диодов и обмоток трансформатора. При этом важно отметить, что ток в каждой из вторичных обмоток через половину периода меняет направление, поэтому вынужденного подмагничивания в схеме нет.

Преимущества данной схемы по сравнению с трехфазной однополупериодной состоят в следующем:

1) меньше габаритные размеры и масса трансформатора вследствие лучшего использования обмоток трансформатора;

2) отсутствие вынужденного подмагничивания в трансформаторе и связанного с этим увеличения намагничивающего тока;

3) возможность получения двух напряжений, равных половине выпрямленного напряжения; значительное уменьшение габаритных размеров и массы сглаживающего фильтра вследствие увеличения основной частоты пульсации в 2 раза и уменьшения коэффициента пульсации более чем в 4 раза.

К недостаткам схемы можно отнести:

1) увеличенное число диодов;

2) невозможность заземлить вторичную обмотку трансформатора, если заземлен один из полюсов нагрузки.

Трехфазная мостовая схема выпрямления применяется и ИВЭП, потребляющих значительные мощности от сети (1 кВ-А и выше).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: