Doğrultucunun parametreleri ve şemaları

Doğrultucu - bir güç kaynağının (şebeke) alternatif akımını doğru akıma dönüştürmek için kullanılan statik bir cihaz. Doğrultucu bir transformatör, bir valf grubu ve bir düzeltme filtresinden oluşur (Şekil 1).

Transformatör Tr birkaç işlevi yerine getirir: Uin şebekesinin voltajını düzeltme için gereken U1 değerine değiştirir, H yükünü şebekeden elektriksel olarak ayırır, alternatif akımın faz sayısını dönüştürür.

VG valf grubu dönüştürülür alternatif akımdan titreşimliye Tek Yön. Düzeltme filtresi SF, doğrultulmuş voltajın (akımın) dalgalanmasını yük için kabul edilebilir bir değere düşürür. Transformatör Tr ve düzleştirme filtresi SF, doğrultucu devresinin isteğe bağlı elemanlarıdır.

Pirinç. 1. Doğrultucunun blok diyagramı

Doğrultucunun çalışmasının kalitesini karakterize eden ana parametreler şunlardır:

• düzeltilmiş (çıkış) voltajın ortalama değerleri UÇarşamba ve mevcut AzÇarşamba,

• dalgalanma frekansı n çıkış voltajıdır (akım),

• dalgalanma faktörü p, dalga voltajının genliğinin çıkış voltajının ortalama değerine oranına eşittir.Bir dalgalanma faktörü p yerine, genellikle ilk harmonik için dalgalanma faktörü kullanılır; bu, çıkış voltajının ilk harmoniğinin genliğinin ortalama değerine oranına eşittir,

• dış karakteristik - düzeltilmiş voltajın ortalama değerinin düzeltilmiş akımın ortalama değerine bağımlılığı,

• cp vb.

Doğrultucunun (vana grubu) çalışması, akımı esas olarak bir (ileri) yönde ileten doğrusal olmayan iki uçlu cihazlar olan vanaların özelliklerine dayanır.

Yarı iletken diyotlar genellikle valf olarak kullanılır. Sıfır ileri direnci ve sonsuz geri direnci olan bir vana ideal olarak adlandırılır.

Gerçek kapıların akım-gerilim karakteristikleri V'ye yakındır. a. NS. ideal valf. Doğrultucularda çalışmak için vanalar, aşağıdakileri içeren çalışma parametrelerine göre seçilir:

• en yüksek (sabit) çalışma akımı Az cmax - yarım günlük dirençli yük devresinde çalışması sırasında vanadan akan düzeltilmiş akımın izin verilen maksimum ortalama değeri (belirli bir vana için normal soğutma koşullarında ve sıcaklığı aşmayan bir sıcaklıkta) sınır değer),

• izin verilen maksimum ters voltaj (genlik) Urevmax — valfin uzun süre dayanabileceği ters voltaj. Kural olarak, Urevmax gerilimi arıza geriliminin yarısına eşittir,

• ileri gerilim düşüşü Upr - anma akımında dirençli bir yük üzerinde çalışan yarım doğrultucu devresindeki ileri gerilimin ortalama değeri.

• ters akım Iobr - izin verilen bir ters voltaj uygulandığında vanadan akan akımın değeri,

• maksimum güç Pmax — valf tarafından dağıtılabilen izin verilen maksimum güç.

Doğrultma zincirleri

En yaygın düzeltme şemaları, aşağıdaki tanımlamaların benimsendiği şekillerde gösterilmektedir: mc, şebeke voltajının faz sayısıdır, m1, doğrultucu devresinin girişindeki voltajın faz sayısıdır (çıkışta) trafo), m = fp / fc - çıkış voltajı dalgalarının frekansının şebeke voltajının frekansına oranına eşit katsayı. Valfler her yerde gösterildiğinden yarı iletken diyotlar.

Dirençli bir yük üzerinde çalışırken en yaygın düzeltme ve çıkış voltajı şekli:

Tek fazlı yarım dalga doğrultucu devresi (mc = 1, m1 = 1, m = 1)

Tek fazlı tam dalga doğrultucu devresi (köprü doğrultucu devresi mc = 1, m1 = 1, m =2)

Orta nokta çıkışlı tek fazlı doğrultucu devresi (mc = 1, m1 =2, m =2)

Nötr çıkışlı üç fazlı doğrultma devresi (mc =3, m1 =3, m =3)

Üç fazlı köprü doğrultucu devresi (mc =3, m1 =3, m =6)

Transformatörün ve vanaların ideal olduğu varsayımı altında dirençli bir yük Rn üzerinde çalışan doğrultucu devreleri için temel ilişkiler tabloda verilmiştir: