วงจรเรียงกระแสสะพานสามเฟส - หลักการทำงานและวงจร

หากใช้วงจรเรียงกระแสเฟสเดียวแบบเฟสเดียวหรือแบบบริดจ์สำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสตรงกำลังต่ำ บางครั้งจำเป็นต้องใช้วงจรเรียงกระแสสามเฟสเพื่อจ่ายโหลดกำลังไฟที่สูงกว่า

วงจรเรียงกระแสสามเฟสช่วยให้ได้รับค่ากระแสคงที่สูงโดยมีระลอกแรงดันเอาต์พุตในระดับต่ำซึ่งมีผลในการลดข้อกำหนดสำหรับคุณลักษณะของตัวกรองเอาต์พุตที่ปรับให้เรียบ

ก่อนอื่น ให้พิจารณาวงจรเรียงกระแสสามเฟสแบบเฟสเดียวที่แสดงในรูปด้านล่าง:

ในวงจรปลายด้านเดียวที่แสดงในรูป มีเพียงสามตัวเท่านั้นที่เชื่อมต่อกับขั้วของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงสามเฟส วงจรเรียงกระแส… โหลดเชื่อมต่อกับวงจรระหว่างจุดร่วมที่แคโทดของไดโอดมาบรรจบกันกับขั้วร่วมของขดลวดทุติยภูมิทั้งสามของหม้อแปลง

ให้เราพิจารณาแผนภาพเวลาของกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงและหนึ่งในไดโอดของวงจรเรียงกระแสแบบสามเฟสแบบสามเฟส:

อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงบางชนิดต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าที่วงจรเดี่ยวด้านบนสามารถให้ได้ ดังนั้นในบางกรณีวงจรพุชเอาท์สามเฟสจึงเหมาะสมกว่า แผนผังของมันแสดงอยู่ในรูปด้านล่าง

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว ความต้องการตัวกรองจะลดลง คุณสามารถดูสิ่งนี้ได้ในแผนภูมิ วงจรนี้เรียกว่าวงจรเรียงกระแสสะพานสามเฟส Larionov:

ตอนนี้ดูไดอะแกรมและเปรียบเทียบกับไดอะแกรมหน่วย แรงดันเอาต์พุตในวงจรบริดจ์สามารถแสดงได้อย่างง่ายดายเป็นผลรวมของแรงดันของวงจรเรียงกระแสเดี่ยวสองตัวที่ทำงานในเฟสตรงข้ามกัน แรงดันไฟฟ้า Ud = Ud1 + Ud2 จำนวนเฟสเอาต์พุตจะมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและความถี่ของคลื่นเครือข่ายจะสูงขึ้น

ในกรณีนี้ เฟส DC หกเฟสแทนที่จะเป็นสามเฟสที่อยู่ในวงจรเดียว ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับตัวกรองลบรอยหยักจึงลดลง และในบางกรณีก็สามารถลบออกได้ทั้งหมด

ขดลวดสามเฟสรวมกับสองครึ่งรอบของการแก้ไขให้ความถี่คลื่นพื้นฐานเท่ากับหกเท่าของความถี่กริด (6 * 50 = 300) สามารถดูได้จากแผนภาพแรงดันและกระแส

การเชื่อมต่อบริดจ์สามารถเห็นได้ว่าเป็นการรวมกันของวงจรซีโรพอยต์สามเฟสสามเฟสสองวงจร โดยมีไดโอด 1, 3 และ 5 เป็นกลุ่มแคโทดของไดโอด และไดโอด 2, 4 และ 6 เป็นกลุ่มแอโนด

ดูเหมือนว่าหม้อแปลงทั้งสองจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียว ในช่วงเวลาใดก็ตามที่กระแสไหลผ่านไดโอด ไดโอดสองตัวจะมีส่วนร่วมในกระบวนการพร้อมๆ กัน หนึ่งตัวจากแต่ละกลุ่ม

แคโทดไดโอดเปิดขึ้นซึ่งใช้ศักยภาพที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับขั้วบวกของกลุ่มไดโอดตรงข้ามและในกลุ่มแอโนดตรงกับไดโอดที่ใช้ศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่าเมื่อเทียบกับแคโทดของไดโอดของกลุ่มแคโทด เปิด

การเปลี่ยนแปลงของช่วงเวลาการทำงานระหว่างไดโอดเกิดขึ้นในช่วงเวลาของการสลับตามธรรมชาติ ไดโอดจะทำงานตามลำดับ ด้วยเหตุนี้ ศักยภาพของแคโทดทั่วไปและแอโนดทั่วไปสามารถวัดได้จากเปลือกด้านบนและด้านล่างของกราฟแรงดันเฟส (ดูแผนภาพ)

ค่าทันทีของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะเท่ากับความต่างศักย์ระหว่างกลุ่มแคโทดและแอโนดของไดโอด นั่นคือผลรวมของลำดับในแผนภาพระหว่างซองจดหมาย กระแสไปข้างหน้าของขดลวดทุติยภูมิจะแสดงในไดอะแกรมโหลดตัวต้านทาน

ในทำนองเดียวกันสามารถรับเฟสแรงดันคงที่มากกว่าหกเฟสจากหม้อแปลงสามเฟส: เก้า, สิบสอง, สิบแปดและอื่น ๆ ยิ่งเฟสมาก (ยิ่งมีคู่ไดโอดมาก) ในวงจรเรียงกระแส ระดับการกระเพื่อมของแรงดันเอาต์พุตก็จะยิ่งต่ำลง ที่นี่ ดูวงจรที่มี 12 ไดโอด:

ที่นี่หม้อแปลงสามเฟสประกอบด้วยขดลวดทุติยภูมิสามเฟสสองชุด กลุ่มหนึ่งรวมอยู่ในวงจร "เดลต้า" และอีกกลุ่มหนึ่งอยู่ใน "ดาว" จำนวนรอบในขดลวดของกลุ่มแตกต่างกัน 1.73 เท่าซึ่งทำให้สามารถรับค่าแรงดันไฟฟ้าเดียวกันจาก "ดาว" และจาก "เดลต้า"

ในกรณีนี้ การเปลี่ยนเฟสของแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิทั้งสองกลุ่มนี้สัมพันธ์กันคือ 30 °เนื่องจากวงจรเรียงกระแสเชื่อมต่อเป็นอนุกรม แรงดันเอาต์พุตจึงรวมกันและตอนนี้ความถี่การกระเพื่อมของโหลดจะสูงกว่าความถี่หลักถึง 12 เท่า ในขณะที่ระดับการกระเพื่อมจะต่ำกว่า

ดูสิ่งนี้ด้วย:

วงจรเรียงกระแสควบคุม - อุปกรณ์, แบบแผน, หลักการทำงาน

แผนการแก้ไข AC เป็น DC ที่พบมากที่สุด

วงจรเรียงกระแสกึ่งกลางคลื่นแบบเต็ม