Функциональная схема выпрямительного устройства

Назначение выпрямительного устройства – преобразование переменного напряжения в постоянное (пульсирующее).

Функциональная схема содержит трансформатор, вентильный блок, сглаживающий фильтр, устройство управления и стабилизатор.

Рис. 1

Трансформатор предназначен для преобразования величины переменного напряжения. Вентильный блок осуществляет преобразование переменного напряжения в пульсирующее. Сглаживающий фильтр предназначен для сглаживания пульсаций напряжения. Устройство управления осуществляет управление работой вентильного блока.

Устройство управления может отсутствовать. Тогда выпрямитель называется неуправляемым. Очень часто в состав выпрямителя входит стабилизатор напряжения или тока, который может включаться на выходе (по постоянному току) или на входе (по переменному току). Такой выпрямитель называют стабилизированным. Стабилизатор может отсутствовать.

2. Классификация выпрямительных схем и их параметры

Классифицируют выпрямительные устройства по нескольким признакам: числу фаз первичных и вторичных обмоток трансформатора, по числу импульсов тока во вторичной обмотке трансформатора, по схеме соединения диодов, по форме выпрямленного напряжения, по мощности, по напряжению, по частоте.

1. По числу фаз первичной обмотки трансформатора различают: однофазные и трехфазные выпрямители.

2. По числу фаз вторичной обмотки трансформатора различают: однофазные, двухфазные, трехфазные и шестифазные выпрямители.

3. По числу импульсов тока во вторичной обмотке выпрямители делятся на: однотактные и двухтактные.

4. По схеме соединения диодов различают: схемы с последовательным соединением диода и вторичной обмотки, мостовые и каскадные схемы.

5. По форме выпрямленного напряжения выпрямители бывают: однополупериодные и двухполупериодные.

6. По мощности различают выпрямители: малой мощности (до 100 ватт), средней мощности (до 5 киловатт) и большой мощности (свыше 5 киловатт).

7. По напряжению выпрямители делятся на выпрямители: низкого напряжения (до 250 вольт), среднего напряжения (до 1 киловольта) и высокого напряжения (свыше 1 киловольта).

8. По частоте выпрямленного тока различают выпрямители: промышленной частоты (50 герц), повышенной частоты (400-1000 герц) и высокой частоты (свыше 1000 герц).

Кроме того различают управляемые и неуправляемые, стабилизированные и не стабилизированные выпрямители.

Выпрямительные устройства характеризуют тремя группами параметров: выходными параметрами, параметрами диодов и параметрами трансформатора

К входным параметрам относятся:

среднее значение выпрямленного напряжения, U

среднее значение выпрямленного тока, I

мощность в цеп выпрямленного тока, Р = U I

частота основной (первой гармоники) выпрямленного тока, f

коэффициент пульсаций, К

Коэффициент пульсаций равен отношению действующего значения переменной составляющей выпрямленного напряжения (основной гармоники) к среднему значению выпрямленного напряжения:

К =

К параметрам диодов относятся:

среднее, действующее и амплитудное значения тока через диод, I , I, I

Максимальное обратное напряжение диода, U

Максимальное обратное напряжение диода – это такое напряжение, которое можно приложить к диоду в непроводящем направлении, не подвергая его опасности пробоя.

К параметрам трансформатора относятся:

действующие значения токов и напряжений первичной и вторичной обмоток, I , I , U , U

мощность первичной обмотки, S = m U I

мощность вторичной обмотки, S = m U I

мощность трансформатора, S

коэффициент использования первичной обмотки, К

коэффициент использования вторичной обмотки, К

коэффициент использования трансформатора, К

Заключение

Таким образом, в лекции изучены определение, назначение, функциональная схема и классификация выпрямительных устройств.

Основная литература

1. [321-322], 2. [152-158].

Дополнительная литература

3. [41-43].

Вопросы для самоконтроля

Из каких блоков состоит функциональная схема выпрямительного устройства? Каково значение этих блоков?

Перечислите признаки, по которым классифицируются выпрямительные устройства?

Какими параметрами характеризуют выпрямительные устройства?

Перечислите параметры выпрямителей, которые относятся к входным параметрам, параметрам диода и параметрам трансформатора.