Třífázový usměrňovač převádí třífázové střídavé napájení na výstup konstantního stejnosměrného napájení pomocí diod v obvodu. Tyto usměrňovače mohou provádět různé rektifikační funkce, včetně půlvlnného usměrnění a celovlnného usměrnění třífázového napájení. Tento článek podrobně pojednává o třífázových usměrňovačích.
Třífázová náprava
Třífázový usměrňovač zajišťuje usměrnění tří fází střídavého napájení. Třífázové napájení lze považovat za skupinu tří jednotlivých fází. Po třech případech jednofázových usměrňovačů v jednom okruhu tedy bude následovat třífázové usměrnění.
Půlvlnná třífázová rektifikace
Půlvlnné usměrnění znamená, že na výstupu budou usměrněny pouze poloviny cyklů vstupního AC napájení:
Skládá se ze tří diod D1, D2 a D3 připojených ke třem fázím střídavého napájení. Anody diod jsou připojeny na tři fáze napájení, zatímco katody diod jsou připojeny ve společném bodě. Zátěž je připojena mezi společný bod diod fungujících jako svorka + a svorka – zátěže je připojena k nulovému napájení. Ve výše uvedené konfiguraci každá ze tří diod vede jednu třetinu cyklu vstupního střídavého proudu.
Je to proto, že každá dioda zažívá různé okamžiky vstupních střídavých křivek, které povede pouze dioda s kladnější částí vstupní křivky, zatímco ostatní zůstanou ve vypnutém stavu. To je znázorněno výše uvedenými průběhy.
Třífázová rektifikace plné vlny
Usměrnění plné vlny poskytuje konverzi celé vlny vstupních střídavých cyklů na stabilní stejnosměrný výstup. Tato konfigurace vyžaduje šest diod, přičemž vedení probíhá v různých okamžicích kompletním párem diod.
Ve výše uvedené konfiguraci se každá fáze vstupního střídavého napájení propojuje mezi dvěma diodami. V tomto případě vede pár diod, kromě jediné diody v pouzdru půlvlnného usměrnění. Ve výše uvedeném obvodu pracují tři různé celovlnné můstkové usměrňovače. První celovlnná můstková usměrňovací síť je vytvořena mezi prvními dvěma fázemi A a B, zatímco druhá celovlnná můstková usměrňovací síť je vytvořena mezi dalšími dvěma fázemi B a C. Třetí můstková usměrňovací síť je vytvořena mezi fázemi C a A. úplného usměrnění vlny je dosaženo napříč všemi fázemi v této konfiguraci.
Ve výše uvedené konfiguraci každá dioda vede 120 stupňů nebo jednu třetinu, ale protože je v tomto případě zapojena dvojice diod pro vedení, každý pár vede v tomto případě 60 stupňů nebo jednu šestinu cyklu, jak je znázorněno výše. průběh.
Příklad: Půlvlnná rektifikace
Třífázový transformátor 240VAC zapojený do hvězdy se zátěží impedance 60 ohmů je zapojen do třífázového půlvlnného usměrňovače. Vypočítejte průměrné stejnosměrné zátěžové napětí, zátěžový proud a průměrný proud na diodu. Průměrné DC zátěžové napětí je dáno:
Zatěžovací proud:
Pro třífázový půlvlnný usměrňovač jsou použity tři diody, průměrný proud je uveden jako:
Příklad: Full Wave Rectification
Třífázové napájení 145V, 50Hz je spojeno s plnovlnným můstkovým usměrňovačem s odporem 250ohmů. Vypočítejte výstupní stejnosměrné napětí a zátěžový proud. Špičkové napětí mezi linkami je dáno:
Napětí mezi fází a nulou každé fáze je dáno jako:
Tedy výstupní stejnosměrné napětí:
Zatěžovací proud je dán:
Závěr
Přeměna bilančního třífázového napájení na konstantní stejnosměrné napájení pomocí diod se nazývá třífázové usměrnění. K provedení tohoto usměrnění jsou zapotřebí tři diody, to znamená jedna pro každou fázi v případě půlvlnného usměrnění, stejně jako v případě plné vlny vyžaduje každá fáze dvě diody. Úplné usměrnění vlny je výhodné, protože zvyšuje účinnost můstku a snižuje obsah zvlnění.