Общая электротехника и электроника: Лабораторный практикум, страница 32

Файл Lab. 7 еwb.( 3 рhase. ewb.)

7.1. Цель работы: Исследование характеристик трехфазного двухполупериодного выпрямителя на полупроводниковых диодах без трансформатора на входе.

7.2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Выпрямительные устройства используются для преобразования переменного напряжения электрической сети в постоянное.

Как уже отмечалось выше (см.лабораторную работу 6), в настоящее время в большинстве случаев используются импульсные выпрямители, без входного сетевого трансформатора с системой стабилизации  выходного напряжения, использующей широтно-импульсную и частотно–импульсную модуляцию.Бестрансформаторные выпрямители также широко используются в управляемых контроллерами приводах электродвигателей, а также в мощных источниках постоянного тока. Отсутствие тяжелого входного трансформатора позволяет уменьшить габариты и массу выпрямителя и повысить коэффициент его полезного действия до  0,9 .

7.2.1.ОДНОПОЛУПЕРИОДНЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Работа трехфазных выпрямителей требует специальных пояснений. При этом более прозрачен для понимания однополупериодный трехфазный выпрямитель с активной нагрузкой (Rн), подсоединенный к выходу трехфазного трансформатора.  Принципиальная схема трехфазного однополупериодного выпрямителя, питающегося от трехфазного трансформатора, приведена на рис.7.1.

 

Рис.7.1.Схема однополупериодного трехфазного  выпрямителя.

На  схеме обозначены:

- Клеммы трехфазного источника напряжения А, В, С;

- Напряжения на первичной обмотке трансформатора U_1А U_1В U_1С.    

- Напряжения на вторичной обмотке трансформатора U_2А,U_2В ,U_2С.

- Полупроводниковые диоды (вентили) В₁, В₂, В₃.

-Токи через диоды ( вентили )I_b1, I_b2 , I_b3.

-Резистор нагрузки Rн.

-Результирующий ток Iн через резистор нагрузки–Rн.

-Напряжение на нагрузке выпрямителя –Uн.

Временные диаграммы трехфазных напряжений, а также токов, протекающих через вентили, приведены на рис,7.2.

 

Рис.7.2. Временные диаграммы, иллюстрирующие изменения напряжений и токов выпрямителя.

На диаграммах  по осям абсцисс откладывается не время, а значение текущей фазы  колебаний (ωt ), измеряемой в радианах. При этом периоду колебаний напряжения (Т) соответствует значение  ωt = 2π радиан, половине периода - ωt=π радиан; четверти периода –ωt=π/4 радиан и т.д.   Сответствующие обозначения нанесены  на оси абсцисс для зависимостей  U₂ = F (ωt).

Из рассмотрения временных диаграмм видно, что вентили (полупроводниковые диоды) В₁, В₂, В₃ открываются поочередно в тех интервалах времени, когда соответствующее  фазные напряжение  на вторичной обмотке трансформатора больше напряжения в других фазах. Например, диод В₁   открывается на интервале изменения ωt от  π /6  до   5π /6.