Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом

Выпрямители трехфазного тока применяются для питания потребителей средней и большой мощности. Наиболее простой схемой трехфазного выпрямителя является схема с нулевым выводом, предложенная Миткевичем и носящая его имя. На рис.3.9 показана принципиальная схема такого выпрямителя при соединении обмоток трансформатора звездой. Первичные обмотки трансформатора подключены к сети трехфазного переменного тока. В каждой фазе вторичной обмотки включен диод. При активной нагрузке коммутация диодов происходит практически мгновенно. Это значит, что в каждый момент времени ток проходит только через одни диод, анод которого имеет наиболее высокий потенциал — см. рис.3.11. Продолжительность работы каждого вентиля равна 2p/3, т.e. треть периода напряжения сети. Среднее значение выпрямленного напряжения

Здесь U_2ф — действующее значение фазного вторичного напряжения, а U_2фm — максимальное значение фазного вторичного напряжения (его амплитуда). Соответственно, действующее значение фазного вторичного напряжения в зависимости от выпрямленного выражается соотношением

Среднее амплитудное значение тока вентиля и вторичного тока

Действующее значение тока вентиля и вторичного тока

Максимальное значение обратного напряжения на вентиле

Расчетная мощность вторичной обмотки трансформатора

Действующее значение тока первичной обмотки

;

Расчетная мощность первичной обмотки трансформатора

Типовая мощность трансформатора

Коэффициент пульсации для данной схемы

Р = 0.25.

а частота пульсации равна утроенной частоте сети

На трехфазном выпрямителе с нулевым выводом токи вторичной обмотки (и токи вентилей) содержат постоянную составляющую, равную 1/3 I_d, что приводит к нежелательному явлению вынужденного намагничивания сердечника трансформатора. Вследствие этого возрастают ток холостого хода трансформатора и потери в стали. Кроме того, первичный ток i₁ становится несинусоидальным и высшие гармонические составляющие его попадают в питающую сеть. Для устранения этих недостатков приходится увеличивать сечение сердечника, а, следовательно, и типовую мощность трансформатора по сравнению с расчетным значением S_Т.