2. Структурные схемы выпрямления
Рис. 2 Обобщенная структурная схема выпрямителя
На рис. 2 приведена обобщенная структурная схема выпрямителя, содержащая сетевой фильтр СФ, трансформатор Т, вентильный блок ВБ, сглаживающий фильтр СГФ, стабилизатор СТ, систему управления СУ и нагрузку Н. Энергия из сети подается через сетевой фильтр, служащий для уменьшения вредного влияния выпрямителя на питающую сеть. Трансформатор служит для согласования выпрямленного напряжения и напряжения сети, а также для потенциального разделения нагрузки и сети. Вентильный блок служит для выпрямления переменного тока. Сглаживающий фильтр осуществляет фильтрацию (сглаживание) выпрямленного напряжения. Стабилизатор обеспечивает поддержание с необходимой точностью требуемой величины постоянного напряжения на нагрузке в условиях изменения напряжения питающей сети и тока нагрузки. Система управления в управляемом выпрямителе обеспечивает регулирование выпрямленного напряжения.
Не все указанные блоки обязательно присутствуют в схеме. В зависимости от предъявляемых требований могут отсутствовать все блоки, кроме ВБ. Однако, в большинстве случаев необходим и трансформатор. Поэтому в дальнейшем процессы рассматриваются для комплекта Т – ВБ. Наличие сглаживающего фильтра оказывает значительное влияние на режим работы выпрямителя и его элементов. Существенным при этом является характер входной цепи сглаживающего фильтра, определяющий совместно с внешней нагрузкой вид нагрузки выпрямителя.
Возможны следующие виды нагрузок выпрямителя (с учетом фильтра):
а) активная;
б) активно-индуктивная (например, выпрямитель работает на обмотку возбуждения двигателя);
в) активно-индуктивная с противо-ЭДС (выпрямитель работает на якорь двигателя);
г) активно-емкостная (емкостный фильтр).
Ввиду сложности расчетов выпрямителей, анализ процессов в них в первом приближении выполняется при упрощающих допущениях об индуктивности нагрузки. Принимается, что либо индуктивность в цепи выпрямленного тока Ld=0 , либо L d =∞.
3.Классификация
Выпрямители делятся на выпрямители тока и выпрямители напряжения. В выпрямителях тока ток на выходе протекает в одном направлении, а мгновенные значения напряжения на выходе могут менять полярность. В качестве вентилей в них применяют диоды и тиристоры. В выпрямителях напряжения напряжение на выходе не меняет полярность, а ток на выходе может менять направление. В качестве вентилей в них применяют диоды и транзисторы или запираемые тиристоры.
В настоящее время основное применение имеют выпрямители тока.
В
Рис. 3 Классификация
ыпрямители классифицируются по ряду признаков (рис. 3).По числу фаз выпрямители делятся:
а) на однофазные, которые питаются от однофазной сети;
б) на многофазные, которые питаются от многофазной сети.
По числу выпрямляемых полуволн
выпрямители делятся:
а) на однополупериодные;
б) на двухполупериодные.
По построению схем выпрямители делятся на следующие:
а) нулевые (однотактные, в которых ток по вторичной обмотке трансформаторов протекает в одном направлении);
б) мостовые (двухтактные, в которых ток по вторичной обмотке трансформаторов протекает в двух направлениях).
В мостовой схеме трансформатор может отсутствовать.
По мощности выпрямители делятся на следующие:
а) малой мощности (до сотен ватт);
б) средней мощности (до десятков киловатт);
в) большой мощности (сотни и тысячи киловатт).
По возможностям управления выпрямители делятся:
а) на неуправляемые, выполненные на диодах;
б) на управляемые, выполненные на тиристорах.
По полярности выходного напряжения
а) нереверсивные
б) реверсивные