17.Схемы выпрямления при питании от трехфазной сети переменного тока: трехфазная нулевая схема выпрямления.

Рис. 1.9. Трехфазный однотактный выпрямитель. а — принципиальная электрическая схема; б — напряжение на вторичных обмотках; в — ток первого вентиля; г — ток второго вентиля; д — ток третьего вентиля; е — ток и напряже­ние на нагрузке; ж —ток первичной обмотки фазы А; з — обратное напря­жение на первом вентиле.

в ключается в трехфаз­ную сеть переменного тока. Первичные и вторичные об­мотки трехфазного трансформатора имеют одинаковое число фаз (m₁ = m₂=3). Первичные обмотки могут сое­диняться между собой звездой или треугольником, вто­ричные— только звездой. Вторичные обмотки создают трехфазную систему ЭДС, симметричных относительно нулевой точки. Сопротивление нагрузки включается между общей точкой вентилей и нулевой точкой вторичных обмоток трансформатора. В трехфазной однотактной схеме выпрямления сочетаются три однофазных однополупериодных (однотактных) выпрямителя, которые имеют общую нагрузку. Эти три выпрямителя выпрямляют три переменных гармониче­ских напряжения, сдвинутых по фазе относительно друг друга на 120°. Каждый вентиль прово­дит ток только в то время, когда напряжение на его аноде выше, чем на катоде. Напряжения на катодах всех вентилей равны напря­жению на нагрузке.

Поэто­му вентиль Д₁открыт толь­ко тогда, когда напряжение на его аноде больше,

чем на анодах других вентилей, т. е. в интервале от ωt₁ до

ωt ₂ (рис. 1.9,6, в). Вентили Д₂ и Д₃ в это время закрыты, так как

их аноды имеют потенциал ниже, чем анод вентиля Д_1, и к ним,

следовательно, приложено обратное напряжение. В ин­тервале

ωt₂ - ωt₃ наибольшее напряжение на аноде уже у вентиля Д₂, поэтому

вентиль Д₂ открыт, а вентили Д₁ и Дз закрыты. В период от ωt₃ до

ωt₄ открыт вентиль Д₃, а Д₁ и Д₂ закрыты. Через каждый из вентилей

ток проте­кает только одну треть периода. Так как вентили и

трансформатор идеальны, то напряжение на нагрузке повторяет по

форме огибающую фазных напряжений (рис. 1.9, е, д) и никогда не

достигает нуля.

Если сравнить пульсации выпрямленного напряжения в различных

схемах, то оказывается, что пульсации у трехфазного однотактного выпрямителя меньше, чем у однофазных.

В этой схеме за период питающего на­пряжения по нагрузке проходят три импульса тока (рис. 1.9,а), поэтому число фаз выпрямления т — 3. Ос­новная гармоника пульсаций имеет частоту в 3 раза больше частоты питающего напряжения.

Ток фазы вторичной обмотки трансформатора проте­кает по обмотке только в одном направлении, подмагничивая сердечник.

В то время, когда вентиль закрыт, к нему приложено обратное напряжение. В данной схеме обратное напря­жение равно линейному, так как к закрытому вентилю приложены напряжения двух (своей и работающей) фаз (рис. 1.9, з).

С помощью специального трансформатора трехфаз­ная система напряжений легко преобразуется в шестифазную, поэтому можно создать шестифазный однотактный выпрямитель. В таких выпрямителях шесть фаз выпрямления, а следовательно, основная гармоника пульсаций имеет частоту, в 6 раз превышающую частоту питающей сети.

Трансформатор в такой схеме имеет три первичных и шесть вторичных обмоток (т₁=3; т₂=6). Последова­тельно с каждой обмоткой включается вентиль, и полу­чается шесть однофазных выпрямителей, работающих на общую нагрузку. Сдвиг по фазе между напряжениями вторичных обмоток в этой схеме 60°. Такая схема из-за сложности изготовления трансформатора применяется редко.