Funcționarea unui redresor cu 3 faze

Traducerea lui Dovgan A.Yu.

În această pagină este descrisă funcționarea circuitului redresor de punte complet controlat cu 3 faze. Un redresor de punte complet controlat trifazat poate fi construit folosind șase tiristoare, după cum se arată mai jos.

Funcționarea unui redresor cu 3 faze







În circuitul trifazat al redresorului de punte, trei brațe, fiecare fază fiind conectată la una dintre cele trei tensiuni de fază. Alternativ, se poate observa că circuitul de punte are două jumătăți, jumătatea pozitivă constă din tiristoare s1, s3 și s5 iar jumătatea negativă constă din tiristoare s2, s4 și s6. În orice moment, un tiristor din fiecare jumătate este închis când există un curent electric. Dacă secvența de fază a sursei este ABS, tiristoarele funcționează în secvențele s1, s2, s3, s4, s5, s6 și s1 și așa mai departe. Funcționarea circuitului este explicată mai întâi cu presupunerea că diodele sunt folosite în locul tiristoarelor. Modificările de tensiune trifazate sunt prezentate mai jos.

Funcționarea unui redresor cu 3 faze

Se vor defini tensiunile trifazate, după cum se arată mai jos.

Se poate observa că tensiunea de fază A este cea mai mare dintre cele trei tensiuni de fază, când # 0920 este între 30 ° și 150 °. Se poate de asemenea observa că tensiunea de fază B este cea mai mare tensiune trifazată atunci când # 0920 este între 150 și 270 ° și că tensiunea fazei C este cea mai mare dintre tensiunile de fază când # 0920 este între 270 și 390 ° sau 30 ° în următorul ciclu. De asemenea, constatăm că tensiunea de fază A este cea mai joasă dintre tensiunile trifazate când # 0920 este între 210 și 330 °. Se poate de asemenea observa că tensiunea de fază B este cea mai mică dintre tensiunile de fază, atunci când # 0920 este între 330 și 450 ° sau 90 ° în următorul ciclu și că tensiunea fazei C este cea mai mică când # 0920 este de 90 și 210 °. Dacă se utilizează diode, dioda d1 în loc de s1 ar conduce o tensiune de 30 până la 150 °, dioda d3 ar fi de la 150 la 270 ° și dioda d5 ar fi 270 până la 390 ° sau 30 ° în următorul ciclu. În același mod, dioda d4 ar fi de la 210 la 30 °, dioda d6 de la 330 la 450 ° sau 90 ° în următorul ciclu, iar dioda d2 ar fi de la 90 la 210 °. Șina pozitivă a tensiunii de ieșire a punții este conectată la cele mai înalte segmente ale anvelopei de tensiune trifazată și la șina negativă a tensiunii de ieșire către cele mai joase segmente ale plicului.

În orice moment, cu excepția perioadelor tranzitorii, atunci când curentul electric este transferat de la o diodă la alta, în fiecare moment funcționează numai una dintre următoarele perechi.

330 0 la 360 0 și 0 0 la 30 0

Dacă se utilizează tiristoare, includerea lor poate fi întârziată prin selectarea unghiului de deschidere dorit. Când tiristoarele se deschid la un unghi de 0, ieșirea de la puntea redresoare este aceeași cu cea a circuitului cu diodele. De exemplu, se poate observa că d1 începe numai după # 0920 = 30 °. Într-adevăr, poate începe doar după # 0920 = 30 °, deoarece este inversată până la # 0920 = 30 °. Deplasarea prin d1 devine 0 atunci când # 0920 = 30 ° și dioda d1 începe să devină direcțională numai după # 0920 = 30 °. Când Va (# 0920) = E * sin (# 0920), dioda d1 este inversată în fața lui # 0920 = 30 ° și direct când # 0920 = 30 °. La unghiul de deschidere zero al tiristoarelor, s1 se deschide când # 0920 = 30 °. Aceasta înseamnă că, dacă semnalul de sincronizare este necesar pentru a deschide s1, atunci tensiunea semnalului Va (# 0920) se situează cu 30 ° și dacă unghiul de deschidere # 0920, tiristorul s1 este pornit când # 0920 = # 0945 + 30 °. Asigurați-vă că conductivitatea este continuă, tabelul următor reprezintă o pereche de tiristoare în conductivitate în orice moment.

# 0945 + 30 0 la # 0945 + 90 0







# 0945 + 90 0 la # 0945 + 150 0

# 0945 + 150 0 la # 0945 + 210 0

# 0945 + 210 0 la # 0945 + 270 0

# 0945 + 270 0 la # 0945 + 330 0

# 0945 + 330 0 la # 0945 + 360 0 și # 0945 + 0 0 la # 0945 + 30 0

Lucrarea redresorului de punte este ilustrată cu ajutorul applet-ului care urmează acestui paragraf. Puteți seta unghiul de deschidere la 0 °

Funcționarea unui redresor cu 3 faze

Pentru a modifica tensiunea de ieșire, trebuie să modificați unghiul de deschidere. Pentru a schimba unghiul de foc, o tehnică frecvent utilizată este de a stabili un semnal de sincronizare pentru fiecare tiristor. Se poate observa că unghiul zero are loc la 30 de grade după trecerea zero de tensiunea de fază corespunzătoare. Dacă semnalul de sincronizare este un semnal sinusoidal, acesta ar trebui să treacă faza corespunzătoare cu 30 ° și apoi circuitul pentru a produce semnalul de deschidere poate fi similar cu cel descris pentru o singură fază. În locul unui astfel de circuit pentru un redresor monofazat, avem nevoie de trei astfel de circuite. Atunci când o sursă trifazică este conectată la redresor într-o stea, tensiunile de linie și tensiunile de fază au o diferență de 30 ° față de unghiul de fază, după cum se arată mai jos.

Funcționarea unui redresor cu 3 faze

Tensiunea liniară poate fi de asemenea obținută ca:

Această tensiune de linie se situează la o tensiune de fază A de 30 ° și are o amplitudine care este de 1.732 ori amplitudinea tensiunii de fază. Semnalul de sincronizare pentru tiristorul s1 poate fi obținut pe baza tensiunii liniei Vac. Sincronizarea semnalelor pentru alte tiristoare poate fi obținută într-un mod similar.

Pentru a obține semnale de sincronizare, pot fi utilizate trei transformatoare de control cu ​​bobine primare conectate în delta și secundar în stea, după cum se arată mai jos.

Pentru s1. Tensiunea vs1 este folosită ca semnal de ceas. Tensiunea vs2 este utilizată ca semnal de sincronizare pentru tiristorul s2 și așa mai departe. Formele de undă reprezentate de semnalele de sincronizare sunt, după cum se arată mai jos. Formele de undă nu prezintă efectul relației de rotație, deoarece orice valoare instantanee a fost normalizată în raport cu valoarea maximă. De exemplu, presupunem că tensiunea inițială de fază este de 240 V și apoi valoarea maximă a acesteia este de 339,4 volți, tensiunea inițială este normalizată la 339 volți. Dacă tensiunea de vârf a fiecărei jumătăți din înfășurarea secundară este de 10 V, tensiunea secundară este normalizată la 10 volți.

Funcționarea unui redresor cu 3 faze

Tensiunea medie de ieșire.

Înainte de a obține o expresie pentru tensiunea de ieșire, este de preferat să aflați modul în care forma de undă a tensiunii de ieșire variază în funcție de unghiul de deschidere. Într-un singur ciclu de tensiune sursă, se efectuează șase perechi, fiecare pereche pentru 60 °. Aceasta înseamnă că perioada pentru forma undelor de ieșire este de 1/6 din perioada de tensiune liniară. Forma de undă de ieșire se repetă de șase ori într-un singur ciclu al tensiunii de intrare. Forma tensiunii de ieșire poate fi determinată luând în considerare o pereche. Se poate observa că atunci când Va (# 0920) = e * sin (# 0920), tiristoarele s1 și s6 conduc, atunci când # 0920 variază de la 30 + # 0945 până la 90 ° + # 0945. unde # 0920 - unghiul de foc.

Forma de undă de la ieșire poate fi trasă pentru diferite unghiuri de deschidere. Apletul de mai jos ia unghiul de deschidere ca intrare și desenează valoarea de ieșire. Tensiunea maximă de fază este marcată ca "u", iar apletul pornește de la pornirea tiristorului și arată forma valului de ieșire pentru un singur ciclu.

Funcționarea unui redresor cu 3 faze
Tensiunea medie de ieșire a circuitului de punte se calculează după cum urmează, cu o modificare a variabilei, unde # 0920 = # 0945 + 60 0

În expresia de mai sus, U este tensiunea maximă de fază, în timp ce E este amplitudinea tensiunii de fază a sursei trifazice.

Tensiunea de ieșire a tiristoarelor.

Tensiunea la ieșirea tiristorului se calculează după cum urmează:

Factorul deflectat al tensiunii de ieșire este apoi:

Apletul de mai jos prezintă tensiunea medie de ieșire, tensiunea de ieșire a tiristoarelor și factorul de cedare pentru cazul conductivității continue prin sarcină.

Funcționarea unui redresor cu 3 faze

Se poate observa că tensiunea medie de ieșire este negativă atunci când unghiul de deschidere depășește 90 °. Aceasta înseamnă că curentul electric de la partea DC la sursa de curent alternativ. Când unghiul de deschidere este menținut la aproximativ 0 °

Apletul prezentat mai jos simulează circuitul sub formă de inspirație. Singurul parametru setat este unghiul de ardere, iar programul poate fi controlat pentru o singură fotografie sau trecere. Puteți să faceți clic pe butonul Pauză pentru a întrerupe și a vizualiza afișajul.

Funcționarea unui redresor cu 3 faze
Funcționarea unui redresor cu 3 faze







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: