17. Сравнительный анализ схем выпрямления.

????

19. Выпрямление трёхфазного тока.

18. Выпрямление с умножением напряжения.

ВЫПРЯМИТЕЛЬ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ – устройство, служащее для выпрямления и повышения напряжения. Особенность работы схем этих выпрямителей является использование свойств конденсатора накапливать и сохранять в течение некоторого времени электрическую энергию. Чем больше емкость входящих в схему конденсаторов, тем выше запас электрической энергии и выпрямленное напряжение при одной и той же нагрузке. Выпрямитель по схеме удвоения состоит из двух последовательно соединенных однополупериодных выпрямителей, каждый из которых имеет выпрямленный элемент и создает на выходной емкости напряжение, равное половине полного выпрямленного напряжения. В одном из них работает вентиль Д1 с конденсатором С1, в другом – Д2 с С2. Катод вентиля Д2 соединен с анодом вентиля Д1, поэтому они работают поочередно. В первый полупериод переменного напряжения, когда на аноде вентиля Д1 и катоде вентиля Д2 появился положительный потенциал, ток проходит через вентиль Д1 и заряжает конденсатор С1. Во втором полупериоде на аноде вентиля Д1 появляется отрицательный потенциал, и вентиль оказывается запертым. Однако на катоде второго вентиля Д2 появляется также отрицательный потенциал, через него идет ток и заряжает конденсатор С2. Конденсаторы С1 и С2 соединены последовательно. Вследствие этого напряжение на выходе выпрямителя между точками а и б равно сумме напряжений на конденсаторах С1 и С2, что приблизительно в два раза больше, чем при однополупериодном выпрямлении. В схеме удвоения напряжения используются оба периода переменного напряжения, поэтому пульсации оказываются равны удвоенной частоте питающей сети. Максимальное значение обратного напряжения Uобр = 1,5 Uo; максимальный импульс обратного тока Imax = Io. Выпрямители используются как самостоятельно функционирующие устройства, так и в качестве составных элементов систем электропитания.

20. Регулируемые выпрямители. Характеристики.

21. Влияние характера нагрузки на работу выпрямительных устройств

При рассмотрении различных схем выпрямления предполагалось, что нагрузка имеет только активное сопротивление. Практически выпрямительные устройства редко работают на чисто активное соп­ротивление, так как в большинстве случаев их дополняют электри­ческими фильтрами, содержащими индуктивные и емкостные звенья. Иногда сама нагрузка содержит элементы с индуктивностью (обмот­ки реле, дроссели и т. п.). Выпрямительные устройства могут также работать на встречную э. д. с., например при заряде аккумуляторных батарей. Возможна также работа выпрямительных устройств на сме­шанную нагрузку, состоящую из активного сопротивления, индук­тивности и емкости.

Р абота выпрямительного устройства на встречную э. д. с. В схе­ме (рис. 231, а) для регулирования зарядного тока последовательно с батареей GB включен реостат R. Пульсация выпрямленного напряжения при наличии встречной э. д. с. становится тем меньше, чем больше э. д. с. Ео ба­тареи.

В течение времени когда напряжение вторичной обмотки трансформатора становится больше э. д. с. батареи, ток проходит от точки а, имеющей положительный потенциал, через вентиль VI, батарею GB, реостат R и вентиль V3 к точке б, имеющей отрицатель­ный потенциал.

В течение времени когда изменится полярность точек а и б, ^ток проходит от точки б через вентиль V2, батарею GB, реостат R и вентиль 1/4 к точке а.

Таким образом, токи через вентили проходят не в течение поло­вины периода, как при активной нагрузке однофазной мостовой схе-^ы, а только в течение части полупериода. С увеличением э. д. с. время прохождения этого тока уменьшается. Длительность прохож­дения тока через вентиль характеризуется углом отсечки 6. Углом отсечки называют половину времени прохождения тока через вен­тили, выраженную в угловом измерении. При работе однофазных схем на встречную э. д. с. зарядный ток батареи имеет прерывистый харак­тер, т. е. возникает отсечка зарядного тока.

Р абота выпрямительного устройства на нагрузку емкостного ха­рактера. Такой режим работы имеет место при использовании конденсаторов в качестве первого элемента сглаживающего фильтра

К онденса­тор, включенный параллельно нагрузке, заряжен. Его влияние на работу выпрямительного устройства аналогично встречной э. д' с. Разница заключается в том, что напряжение и^ на конденсаторе во время его заряда и разряда не остается постоянным, как это -имеет место с батареей аккумуляторов. В интервалах времени t^ — t^ и /з — ^ конденсатор заряжается, а напряжение и^ на конденсаторе за это время увеличивается. Чем больше емкость конденсатора и сопротивление нагрузки, тем больше форма кривой напряжения uq приближается к прямой линии.

Работа выпрямительного устройства на нагрузку индуктивного характера. При индуктивном характере нагрузка имеет активное сопротивление г и индуктивность L (рис. 233, а). При наличии индуктивности режим работы схемы изменяется. Из электротехники известно, что изменение тока в цепи с индуктивно­стью приводит к появлению э. д. с. самоиндукции .При возрастании тока индуцируемая э. д. с. направлена навстречу току, т. е. препятствует его увеличению. Когда ток начинает уменьшаться, э. д. с. самоиндукции имеет такое же направление, как и ток, г. е. поддерживает его. Благодаря этому ток в цепи нагрузки с индуктив­ностью (рис. 233, в) не уменьшается до нуля, а изменяется более плав­но. При постоянной индуктивности формы кривых выпрямленного напряжения uq == i^r и тока iq одинаковы.