Parametri i sheme ispravljača

Ispravljač - statički uređaj koji služi za pretvaranje izmjenične struje izvora napajanja (mreže) u istosmjernu struju. Ispravljač se sastoji od transformatora, ventilske skupine i filtra za izglađivanje (slika 1).

Transformator Tr obavlja nekoliko funkcija: mijenja napon mreže Uin na vrijednost U1 potrebnu za korekciju, električni odvaja opterećenje H od mreže, pretvara broj faza izmjenične struje.

Grupa VG ventila se pretvara izmjenične struje do pulsirajuće jedan način. Filtar za izravnavanje SF smanjuje valovitost ispravljenog napona (struje) na vrijednost prihvatljivu za opterećenje. Transformator Tr i filtar za izravnavanje SF izborni su elementi ispravljačkog sklopa.

Riža. 1. Blok shema ispravljača

Glavni parametri koji karakteriziraju kvalitetu rada ispravljača su:

• prosječne vrijednosti ispravljenog (izlaznog) napona Usrijeda i struje Azsrijeda,

• frekvencija valovitosti je n izlazni napon (struja),

• faktor valovitosti p, jednak omjeru amplitude valnog napona i prosječne vrijednosti izlaznog napona.Umjesto faktora valovitosti p često se koristi faktor valovitosti za prvi harmonik, koji je jednak omjeru amplitude prvog harmonika izlaznog napona prema njegovoj prosječnoj vrijednosti,

• vanjska karakteristika - ovisnost prosječne vrijednosti ispravljenog napona o prosječnoj vrijednosti ispravljene struje,

• c. str. itd. η = Puseful / Pminuses = Puseful / (korisno + Ptr + Pvg + Pf), gdje Ptr, Pvg, Pf — potrošnja energije u transformatoru, u skupini ventila i filtru za izravnavanje.

Rad ispravljača (skupine ventila) temelji se na svojstvima ventila - nelinearnih dvoterminalnih uređaja koji prolaze struju uglavnom u jednom (naprijed) smjeru.

Poluvodičke diode obično se koriste kao ventili. Ventil s nultim otporom prema naprijed i beskonačnim otporom prema natrag naziva se idealnim.

Strujno-naponske karakteristike stvarnih vrata su blizu V. a. NS. idealan ventil. Za rad u ispravljačima, ventili se odabiru prema radnim parametrima, koji uključuju:

• najveća (konstantna) radna struja Az cmax - najveća dopuštena prosječna vrijednost korigirane struje koja teče kroz ventil tijekom njegovog rada u poludnevnom otpornom krugu opterećenja (pod normalnim uvjetima hlađenja za dati ventil i temperaturom koja ne prelazi granična vrijednost),

• najveći dopušteni povratni napon (amplituda) Urevmax — povratni napon koji ventil može izdržati dulje vrijeme. U pravilu je Urevmax napon jednak polovici probojnog napona,

• prednji pad napona Upr — prosječna vrijednost prednjeg napona u pola kruga ispravljača koji radi na otpornom opterećenju pri nazivnoj struji.

• povratna struja Iobr — vrijednost struje koja teče kroz ventil kada se na njega primijeni dopušteni povratni napon,

• najveća snaga Pmax — najveća dopuštena snaga koju može raspršiti ventil.

Lanci za ravnanje

Najčešće sheme ispravljanja prikazane su na slikama., gdje su usvojene sljedeće oznake: mc je broj faza mrežnog napona, m1 je broj faza napona na ulazu ispravljačkog kruga (na izlazu transformator), m = fp / fc — koeficijent jednak omjeru frekvencije valova izlaznog napona i frekvencije mrežnog napona. Budući da su ventili prikazani posvuda poluvodičke diode.

Najčešći oblik ispravljanja i izlaznog napona pri radu na otpornom opterećenju:

Jednofazni poluvalni ispravljački krug (mc = 1, m1 = 1, m = 1)

Jednofazni punovalni ispravljački krug (mosni ispravljački krug mc = 1, m1 = 1, m =2)

Jednofazni ispravljački krug s izlazom srednje točke (mc = 1, m1 =2, m =2)

Trofazni ispravljački krug s neutralnim izlazom (mc =3, m1 =3, m =3)

Trofazni mosni ispravljački krug (mc =3, m1 =3, m =6)

Osnovni odnosi za ispravljačke krugove koji rade na otpornom opterećenju Rn pod pretpostavkom da su transformator i ventili idealni dati su u tablici: