Trojfázový usmerňovač premieňa trojfázové striedavé napájanie na výstup konštantného jednosmerného prúdu pomocou diód v obvode. Tieto usmerňovače môžu vykonávať rôzne rektifikačné funkcie, vrátane polvlnového usmerňovania a celovlnného usmerňovania trojfázového napájania. Tento článok podrobne pojednáva o trojfázových usmerňovačoch.
Trojfázová náprava
Trojfázový usmerňovač zabezpečuje usmernenie troch fáz striedavého napájania. Trojfázové napájanie možno považovať za skupinu troch jednotlivých fáz. Po troch prípadoch jednofázových usmerňovačov v jednom okruhu preto bude nasledovať trojfázová rektifikácia.
Trojfázová rektifikácia polovičnej vlny
Polvlnné usmernenie znamená, že na výstupe budú usmernené iba polovice cyklov vstupného AC napájania:
Pozostáva z troch diód D1, D2 a D3 pripojených k trom fázam AC napájania. Anódy diód sú zapojené do troch fáz napájania, pričom katódy diód sú zapojené v spoločnom bode. Záťaž je pripojená medzi spoločný bod diód fungujúcich ako svorka + a svorka – záťaže je pripojená k nulovému napájaniu. Vo vyššie uvedenej konfigurácii vedie každá z troch diód jednu tretinu cyklu vstupného striedavého prúdu.
Je to preto, že každá dióda zažíva rôzne okamihy vstupných priebehov striedavého prúdu, ktoré bude viesť iba dióda s pozitívnejšou časťou vstupného tvaru vlny, zatiaľ čo ostatné zostanú vo vypnutom stave. To je znázornené vyššie uvedenými krivkami.
Trojfázová rektifikácia plnej vlny
Rektifikácia plnej vlny poskytuje konverziu celej vlny vstupných cyklov striedavého prúdu na stabilný výstup jednosmerného prúdu. Táto konfigurácia vyžaduje šesť diód, zatiaľ čo vedenie prebieha v rôznych okamihoch kompletným párom diód.
Vo vyššie uvedenej konfigurácii sa každá fáza vstupného striedavého prúdu pripája medzi dve diódy. V tomto prípade vedie pár diód, s výnimkou jednej diódy v puzdre s polovičnou vlnou. Vo vyššie uvedenom obvode pracujú tri rôzne celovlnné mostíkové usmerňovače. Prvá celovlnná mostíková sieť usmerňovača je vytvorená medzi prvými dvoma fázami A a B, zatiaľ čo druhá celovlnná mostíková sieť usmerňovača je vytvorená medzi nasledujúcimi dvoma fázami B a C. Tretia mostíková sieť usmerňovača je vytvorená medzi fázami C a A. úplná rektifikácia vĺn sa dosiahne vo všetkých fázach v tejto konfigurácii.
Vo vyššie uvedenej konfigurácii každá dióda vedie 120 stupňov alebo jednu tretinu, ale keďže je v tomto prípade zapojená dvojica diód, každý pár vedie v tomto prípade 60 stupňov alebo jednu šestinu cyklu, ako je znázornené vyššie. priebeh.
Príklad: Rektifikácia polovičných vĺn
Trojfázový transformátor zapojený do hviezdy 240VAC je zapojený so záťažou s impedanciou 60 ohmov v trojfázovom polvlnnom usmerňovači. Vypočítajte priemerné jednosmerné napätie záťaže, záťažový prúd a priemerný prúd na diódu. Priemerné jednosmerné záťažové napätie je dané:
Zaťažovací prúd:
Pre trojfázový polvlnový usmerňovač sa používajú tri diódy, priemerný prúd je uvedený ako:
Príklad: Full Wave Rectification
Trojfázové napájanie 145 V, 50 Hz je spojené s plnovlnným mostíkovým usmerňovačom s odporom 250 ohmov. Vypočítajte výstupné jednosmerné napätie a zaťažovací prúd. Špičkové napätie medzi jednotlivými vedeniami je dané:
Napätie medzi fázou a nulou každej fázy je uvedené ako:
Výstupné jednosmerné napätie:
Záťažový prúd je daný:
Záver
Premena bilančného trojfázového napájania na konštantné jednosmerné napájanie pomocou diód sa označuje ako trojfázové usmernenie. Na vykonanie tejto rektifikácie sú potrebné tri diódy, to znamená jedna pre každú fázu v prípade polvlnovej rektifikácie, ako v prípade plnej vlny každá fáza vyžaduje dve diódy. Úplná rektifikácia vĺn je výhodná, pretože zvyšuje účinnosť mostíka a znižuje obsah zvlnenia.