Шестифазная схема (m = 6) выпрямления находит применение для получения выпрямленных напряжений меньше 10 В при больших значениях тока нагрузки (десятки – сотники и тысячи ампер). Она имеет такую же перемен-ную составляющую (пульсацию), как и трехфазная мостовая.
На рис.7, а показан шестифазный однотактный выпрямитель со средней точкой, выполненный по схеме треугольник – звезда.
Рис.7, а
Основные соотношения в схеме выпрямления рис. 7, а
Габаритная мощность трансформатора в шестифазной схеме больше, чем в трех фазной мостовой.
Однако при низких выпрямленных напряжениях (менее 10 В) из-за того, что падение напряжения на диодах в каждом такте работы шестифазной схемы в 2 раза меньше, чем в трехфазной мостовой, КПД ее оказывается выше. Эта схема широко используется в бесконтактных генераторах постоян-ного тока, используемых на летательных аппаратах, и на других объектах.
На рис.7,б показан шестифазный однотактный выпрямитель со средней точкой, выполненный по схеме звезда – звезда.
|
|
Рис.7,б
Основные соотношения в схеме выпрямления рис. 7, б
Представленные схемы шестифазных однотактных выпрямителей нашли широкое применение на летательных аппаратах.
6. Электрические схемы сглаживающих фильтров.
Работа выпрямителя в сильной степени зависит от характера нагрузки, так как цепи переменного и постоянного токов электрически связаны.
Случай чисто активной нагрузки выпрямителя встречается относи-тельно редко и находит применение лишь для питания цепей, требующих ог-раничения переменной составляющей в кривой выпрямленного напряжения.
Часто нагрузкой выпрямителя являются устройства, обладающие значительной индуктивностью – это обмотки электромагнита, реле, магнит-ного усилителя, возбуждения электрических машин и др. Иногда индуктивность включает последовательно с нагрузкой как элемент сглаживающего фильтра.
Действие индуктивности состоит в том, что при изменении тока нагрузки в ней (в индуктивности) наводится э.д.с. самоиндукции, препятствующая, согласно правилу Ленца, этому изменению. Поэтому кривая выпрямленного тока сглаживается, а индуктивность в цепи нагрузки может использоваться как сглаживающий фильтр. Практически форма тока диода имеет форму, близкую к прямоугольной, поэтому действующее и амплитудное значения тока через вторичную обмотку трансформатора будут меньше, чем при работе на чисто активную нагрузку. Поэтому расчетные мощности обмоток (следовательно, и размеры трансформатора) будут меньшими при одном и том же значении выпрямленного тока.
Выпрямители с емкостной реакцией нагрузки характеризуются тем, что емкость периодически подзаряжается через выпрямитель и сохраняет свой заряд. Выпрямленное напряжение из-за этого выше, чем при работе на активную нагрузку. Уменьшается также амплитуда переменной составляющей выпрямленного напряжения.
|
|
На выходе любого выпрямителя напряжение, кроме постоянной составляющей напряжения, содержит переменную составляющую, называемую пульсацией выходного напряжения. При питании аппаратуры пульсация напряжения резко ухудшает, в чаще вообще нарушает работу питаемых устройств, внося дополнительные низкочастотные помехи.
Для уменьшения пульсации между выпрямителем и нагрузкой устанав-ливается специальное устройство, называемое сглаживающим фильтром и обычно состоящее из реактивных сопротивлений (индуктивностей и емкостей).
Различные виды аппаратуры предъявляют различные требования к величине и характеру пульсации выпрямленного напряжения. Так, например, цепи питания микрофона допускают коэффициент пульсации = 0,00001%, а цепи питания электронно-лучевых трубок = 0,10,5%, в то время как трехфазная мостовая схема выпрямления позволяет получить = 5,7%.