10. Каскадные схемы выпрямления. Работа неуправляемого выпрямителя на нагрузку индуктивного характера.

Каскадные (комбинированные) схемы выпрям­ления, позволяют обеспечить повышение частоты первой гармони­ки пульсации и тем самым уменьшить размеры сглаживающих филь­тров.

Схема Кюблера. Эта схема выпрямле­ния представляет собой два классических трехфазных однотактных выпрямителя, выходные напряжения которых u'₀₁ и u''₀₁ сдвинуты друг относительно друга на угол 2π /6. Для того чтобы обеспечить этот сдвиг по фазе, вторичные обмотки трансформатора Т одного классического выпрямителя при соединении по схеме звезда с вы­веденной нейтралью объединяются между собой концами, тогда как для второго выпрямителя — на­чалами. Нейтральные точки двух этих выпрямителей соединяются между собой, образуя отрицательный полюс выходного напряжения uoi выпрямителя. В результате ЭДС фаз вторичных обмоток, рас­положенных на каждом из стержней магнитопровода, оказываются сдвинуты друг относительно друга на угол, равный «пи». Для того, что бы обеспечить одновременную работу двух фаз, принадлежащих различным классическим выпрямителям, катоды диодов этих выпрямителей подключаются к двухобмоточному уравнивательному реактору Lур, а нагрузка (через сглаживающий фильтр) подключается к средней точке этого реактора.

Работа неуправляемого выпрямителя на нагрузку индуктивного характера.

Силовая цепь любого реального выпрямителя обладает как ак­тивным, так и индуктиным сопротивлениями. Поэтому изменения тока нагрузки вызывают соответствующие изменения как среднего значения выходного напряжения выпрямителя, так и гармонических составляющих пульсации. Кроме того, активные составляющие со­противлений силовой цепи являются причиной потерь мощности и, следовательно, снижения КПД выпрямителя.

Индуктивность L_K в цепи каждой из фаз вторичной обмотки трансформатора представляет собой индуктивность фазы вторичной обмотки и индуктивность первичной обмотки, пересчитанную в цепь вторичной обмотки.

Наличие индуктивности L_K в цепи каждой из фаз вторичной обмотки трансформатора приводит к тому, что диоды не могут переключаться мгновенно, как это предполагалось ранее при анализе работы идеальных выпрямителей. Процесс переключения (перекрытия фаз) начинается с момента равенства ЭДС фаз вторичных обмоток трансформатора и заканчивается при снижении до нуля тока фазы, завершающей работу (фазы а).

Таким образом, до начала переключения (w1t < 0) был открыт только диод VD1 и напряжение на выходе выпрямителя совпадало с ЭДС е_2а. По окончанию переключения (w1t ≥ λ) открыт только диод VD2 и напряжение u₀₁ совпадает с ЭДС е_2b. На интервале переключения напряжение u₀₁, равное полусумме мгновенных значений ЭДС коммутируемых фаз, для данной схемы выпрямления равно нулю.

28 Выпрямительные устройства с бестрансформаторным входом. Область применения, структурные схемы. Входной ппф.

Применяется для питания станционной аппаратуры связи

А)Струк. Схема ВБВ без корреткора коэф мощности.

1)Маломощный(до 75Вт)

Вх ппф – входной помехоподавляющий фильтр

СВ-Сетевой выпрямитель (мостовая схема)

СФ – сетевой фильтр

ПН- преобразователь напряжения

СхУ- Схема управления ПН(тиристоры)

УМ- уселитель мощности (выполняет роль гальвонической развяски)

А) На схеме так же показана схема управления СхУ регулиремым преобразователем напряжения и усилитель мощности УМ (драйвер). Драйверы обеспечивают соглосование мощности маломощной Сх У с мощными транзисторами ПН, а так при необходжимости – их гальвоническую развязку. Структура А свойственна либо ВБВ относительно большой мощности, работающим от трехфазной сети переменного тога, либо маломощным ВБВ работающим от однофазной сети переменного тока.

Б)……. С корректором коэф мощности

ККМ – корректор коэфициента мощности(повышает отношение активной мощности к реактивной)

Структурная схема Б отличается тем что вместо выходного сглаживающего фильтра СФ на выходе сетевого выпрямителя устанавливается корректор коэф мощности ККМ со своей СхУ. Эта структура свойственна всем современным выпрямительным устройствам с выхондной мощностью более нескольких десятков ватт, работающим от однофазной сети переменного тока.

Используются для питания станционной аппаратуры связи.

Входной Помехоподавляющий Фильтр (ППФ).

Предназначен для ослабления высокочастотных импульсных помех, а так же для ослабления до требуемого уровня помех, возникающих в сети переменного тока при работе самого выпрямителя. Принцип работы: двухобмоточный дроссель L3(L4) имеет равное количество витков обмоток и благодаря встречному включению обмоток обладает нуллевым индуктивным сопротивлением для полезного сигнала. Для синфазной состовляющей помехи со стороны сети, распространяющейся по цепи фазный провод L- земля (РЕ), дросель L1 совместно с верхней обмоткой дросселя L3 и конденсатором С2 образуют первое звено сглаживающего LC-фильтра нижних частот. Второе звено LC-фильтра для синфазной состовляющей помехи со стороны сети, распространяющейся по цепи L-РЕ представленно верхней обмоткой дросселя L4 и конденсатором С5. Первое звено LC-фильтра для синфазной составляющей помехи со стороны сети, распространяющейся по цеми N-РЕ, представленно дросселем L2, нижней обмоткой дросселя L3и конденсатором С3. Второе звено LС-филтра для этой синфазной состовляющей помехи со стороны сети представненно нижней обмоткой дросселя L4 и конденсатором С6. Для эффективного подавления синфазных дифференциальных состовляющих помех на высоких частотах введены дроссели L1, L2 с высокочастотными сердечниками. Дроссели L1 и L2 совместно с конденсаторами С2…С7 обеспечивают ослабление дифференциальной составляющей помехи со стороны сети, распространяющейся по цепи L-N. Ослабление синфазной составляющей помехи, распространяющейся из ВБВ в сеть по цепи L-РЕ, осущевствляется LC- фильтром, представленным верхней обмоткой дросселя L4 и конденсатором С2. Нижняя обмотка этого дросселя L4и конденсатор С3 образуют LC-фильтр нижних частот для синфазной составляющей помехи со стороны ВБВ, распространяющейся по цепи N-РЕ.

11. Управляемые выпрямители: принцип работы, схемы выпрямления при работе на активную и активно-индуктивную нагрузку.

Однофазная двухполупериодная схема выпрямления с выводом нейтральной точки вторичной обмотки трансформатора.

В интервале от w1t=0 до w1t=α ЭДС е2а направлена снизу вверх. Однако, поскольку отпирающий импульс на управляющем электроде тиристора VS1 подаётся только в момент времени w1t= α, тиристор VS1 остаётся закрытым. На этом временном интервале за счёт энергии, запасённой дросселем L, по-прежнему остаётся открыт тиристор VS2. Причём напряжение на выходе выпрямителя (в точках 1 и 2), совпадающее с ЭДС е2b отрицательно, вследствие чего мощность на выходе вентильного блока так же отрицательна.

В момент w1t=α СУ подаёт на управляющий электрод тиристора VS1 отпирающий импульс. Тиристор VS1 отпирается, и напряжение U01 будет совпадать с ЭДС е2b до тех пор, пока в момент w1t=п+ α снова не откроется тиристор VS2.