Parameter dan skema penyearah

Penyearah - perangkat statis yang digunakan untuk mengubah arus bolak-balik dari sumber daya (listrik) menjadi arus searah. Penyearah terdiri dari transformator, grup katup, dan filter penghalus (Gbr. 1).

Trafo Tr melakukan beberapa fungsi: mengubah tegangan jaringan Uin ke nilai U1 yang diperlukan untuk koreksi, secara elektrik memisahkan beban H dari jaringan, mengubah jumlah fase arus bolak-balik.

Grup katup VG dikonversi arus bolak-balik menjadi berdenyut SATU ARAH. Filter smoothing SF mengurangi riak tegangan (arus) yang diperbaiki ke nilai yang dapat diterima untuk beban. Trafo Tr dan smoothing filter SF adalah elemen opsional dari rangkaian penyearah.

Beras. 1. Blok diagram penyearah

Parameter utama yang mencirikan kualitas pekerjaan penyearah adalah:

• nilai rata-rata tegangan yang diperbaiki (keluaran) URabu dan arus AzRabu,

• frekuensi riak adalah n tegangan keluaran (arus),

• faktor riak p, sama dengan rasio amplitudo tegangan gelombang dengan nilai rata-rata tegangan keluaran.Alih-alih faktor riak p, faktor riak untuk harmonik pertama sering digunakan, yang sama dengan rasio amplitudo harmonik pertama dari tegangan keluaran dengan nilai rata-ratanya,

• karakteristik eksternal - ketergantungan nilai rata-rata tegangan yang diperbaiki pada nilai rata-rata arus yang diperbaiki,

• c.p. dll. η = Puseful / Pminuses = Puseful / (berguna + Ptr + Pvg + Pf), di mana Ptr, Pvg, Pf — konsumsi energi dalam transformator, dalam kelompok katup dan filter penghalus.

Pengoperasian penyearah (kelompok katup) didasarkan pada sifat-sifat katup - perangkat dua terminal non-linier yang mengalirkan arus terutama dalam satu arah (maju).

Dioda semikonduktor umumnya digunakan sebagai katup. Katup dengan resistansi maju nol dan resistansi mundur tak terbatas disebut ideal.

Karakteristik arus-tegangan dari gerbang nyata mendekati V. a. NS. katup ideal. Untuk operasi di penyearah, katup dipilih sesuai dengan parameter operasi, yang meliputi:

• arus operasi tertinggi (konstan) Az cmax - nilai rata-rata maksimum yang diizinkan dari arus terkoreksi yang mengalir melalui katup selama operasinya dalam rangkaian beban resistif setengah hari (dalam kondisi pendinginan normal untuk katup tertentu dan suhu yang tidak melebihi nilai batas ),

• tegangan balik maksimum yang diijinkan (amplitudo) Urevmax — tegangan balik yang dapat ditahan oleh katup untuk waktu yang lama. Sebagai aturan, tegangan Urevmax sama dengan setengah dari tegangan tembus,

• drop tegangan maju Upr — nilai rata-rata tegangan maju dalam setengah rangkaian penyearah yang beroperasi pada beban resistif pada arus pengenal.

• membalikkan arus Iobr - nilai arus yang mengalir melalui katup ketika tegangan balik yang diizinkan diterapkan padanya,

• daya maksimum Pmax — daya maksimum yang diizinkan yang dapat dihamburkan oleh katup.

Meluruskan rantai

Skema perbaikan yang paling umum ditunjukkan pada gambar., di mana penunjukan berikut diadopsi: mc adalah jumlah fase tegangan jaringan, m1 adalah jumlah fase tegangan pada input rangkaian penyearah (pada output dari trafo), m = fп / fc — koefisien sama dengan rasio frekuensi gelombang tegangan keluaran dengan frekuensi tegangan jaringan. Karena katup ditampilkan di mana-mana dioda semikonduktor.

Perbaikan paling umum dan bentuk tegangan keluaran saat beroperasi pada beban resistif:

Rangkaian penyearah setengah gelombang satu fasa (mc = 1, m1 = 1, m = 1)

Rangkaian penyearah gelombang penuh satu fasa (rangkaian penyearah jembatan mc = 1, m1 = 1, m =2)

Rangkaian penyearah satu fasa dengan keluaran titik tengah (mc = 1, m1 =2, m =2)

Rangkaian penyearah tiga fasa dengan keluaran netral (mc =3, m1 =3, m =3)

Rangkaian penyearah jembatan tiga fasa (mc =3, m1 =3, m =6)

Hubungan dasar untuk rangkaian penyearah yang beroperasi pada beban resistif Rn dengan asumsi bahwa transformator dan katup ideal diberikan dalam tabel: