Короткі відомості з теорії

Випрямляч - перетворювач електричної енергії, який перетворює систему змінних струмів у струм одного напрямку.

Схеми випрямлення поділяються на однофазні та трифазні.

Однофазні схеми випрямлення застосовуються у вигляді однонапівперіодних, двонапівперіодних - з виведенням середньої точки вторинної обмотки трансформатора та мостової, а трифазні - з нейтральним виводом та мостової.

Схеми випрямлення характеризуються такими параметрами:

1) середнє значення випрямленої напруги на резисторі наван-таження ;

2) діючі фазні або лінійні напруги на вторинній обмотці трансформатора ;

3) коефіцієнт пульсації - відношення амплітуди змінної складової основної (першої) гармоніки до середнього значення випрямленої напруги .

У однофазній однонапівперіодній схемі випрямлення середнє значення випрямленої напруги:

,

а коефіцієнт пульсації р = 1,57 (табл. 18).

Ця схема використовується, як правило, для живлення високоомних навантажувальних приладів (наприклад, електронно-променевих трубок), які допускають підвищену пульсацію,потужністю не більше 10...15 Вт.

У однофазній двонапівперіодній схемі з виведенням середньої точки вторинної обмотки трансформатора середнє значення випрямленої напруги:

,

а коефіцієнт пульсації значно менше р = 0,67.

Порівняно із однонапівперіодною схемою, тут випрямлене середнє значення напруги у два рази більше, а коефіцієнт пульсації значно менше. Перевагою цієї схеми є наявність всього двох діодів, а недоліком - великі габарити, маса і вартість трансформатора, який має у вторинній обмотці удвічі більшу кількість витків, а також вивід від середньої точки вторинної обмотки.

В однофазній двонапівперіодній мостовій схемі середнє

Таблиця 18

Основні параметри схем випрямлення

№ досліду	Схема випрямлення	Кількість діодів	Середнє значення випрямленої напруги	Коефіцієнт пульсації
1	Однофазна однонапівперіодна	1		1,57
2	Однофазна двонапівперіодна з виведенням середньої точки вторинної обмотки трансформатора	2		0,67
3	Однофазна двонапівперіодна мостова	4		0,67
4	Трифазна з нейтральним виводом	3		0,25
5	Трифазна мостова	6		0,057

значення випрямленої напруги та коефіцієнт пульсації аналогічні попередній схемі , але тут відсутній трансформатор з виводом від середньої точки вторинної обмотки, а замість двох потрібно чотири діоди. Ця схема одержала найбільше розповсюдження та застосування для живлення кіл збудження електричних машин постійного струму, навантажувальних пристроїв малої та середньої потужності.

У трифазній схемі випрямлення з нейтральним виводом використовується три діоди. Середнє значення випрямленої напруги:

,

а коефіцієнт пульсації значно меньше р = 0,25.

Ця схема використовується для живлення навантажувальних пристроїв, в яких середнє значення випрямленого струму досягає сотен ампер, а напруга - десятків кіловольт. Перевагою схеми є достатньо висока надійність, що визначається мінімальною кількістю діодів. До недоліків схеми слід віднести підмагнічування осердя трансформатора постійним струмом, що приводять до зниження ККД випрямляча.

У трифазній мостовій схемі випрямлення використовується шість діодів, середнє значення випрямленої напруги в два рази більше, ніж у попередній:

,

а коефіцієнт пульсації значно меньше р = 0,057. ККД цієї схеми вище, ніж у попередній, так як немає підмагнічування сердечника трансформатора постійним струмом.

Основні параметри схем випрямлення зведені у табл. 18.