Корисници струјних кругова од 380 волти у домаћинству требају пасивни (неконтролисани) трофазни исправљач. Познавање неких карактеристика електронског уређаја и постојећих шема исправљања биће врло корисно. Ово ће помоћи власнику електроенергетске опреме да га управља компетентније и рационалније дуже време.
Опис исправљача
Главна разлика између уређаја од њихових једнофазних аналога очитује се у следећем:
- прве су инсталиране у водовима од 220 Волта и користе се за добијање константних струја безначајне величине (до 50 Ампера);
- трофазни исправљачи се користе у круговима у којима радне (исправљане) струје значајно премашују овај индикатор и достижу неколико стотина ампера.
- у поређењу са једнофазним узорцима, ови уређаји имају сложенији уређај.
Познате шеме за исправљање трофазног напона, омогућујући постизање минималног нивоа ваљка на излазу.
У електротехници се називају "трофазни мост исправљачи", јер методом отварања диода контролисаних поларитетом напона подсећају на мост преко реке са једносмерним прометом. Само се правац протока електрона у њима наизменично мења са фреквенцијом од 50 Хз, недоступном аутомобилима да се наизменично измјењују у сваком смјеру.
Принцип рада
Принцип рада било којег синусоидног претварача напона заснован је на исправљајућим својствима посебног полуводичког елемента - германијума или силицијумске диоде. Када кроз њега тече наизменична струја, позитивни полу-талас слободно „пролази“ кроз радни електронски прелаз, који се помера у смеру напред. Под утицајем негативног пола таласа, електрони наилазе на препреку у облику потенцијалне баријере, тако да струја не може да тече кроз транзицију.
У најједноставнијим схемама пребацивања користи се непотпуни циклус обраде променљивих нивоа, јер се други половински талас неповратно губи. То значајно смањује конвертирану снагу. Да би се очувала корисна компонента, развијене су две полу-таласне исправљачке шеме у којима је број диода повећан на две.
„Круг пуног циклуса“ може садржавати 4 исправљачка елемента, али такав склоп припада категорији моста.
Полваласни вишефазни исправљач
У почетку је повољније размотрити трофазне једно-таласне исправљаче који су једноставни за производњу и који се користе у једноставним и јефтиним претварачким круговима. Када се уграде, једна моћна диода се уграђује у сваку од фаза, а служи само овој граници.
Укупно, у узорку полу таласа исправљачког уређаја користе се три полуводичке диоде са оптерећењима повезаним са њима. Након проучавања дијаграма напона и струје добијених на излазу електричног круга, можемо извући следеће закључке:
- ефикасност (ЦОП) деловања таквог уређаја је врло ниска;
- нето снага се губи приликом обраде негативних полутала у све три фазе;
- када се користе такви уређаји, веома је тешко добити тражене карактеристике оптерећења.
Сви ови недостаци полу-таласних кругова присилили су програмере да их комплицирају применом принципа двоструке паралелне претворбе.
Полвучни исправљач
Неки узорци енергетске опреме раде само са великом количином исправљене струје која тече у оптерећењу.Не може да обезбеди полу-таласне исправљаче, што се објашњава значајним губицима у њима. Да би се повећала носивост у трофазним струјним круговима, све чешће се користе уређаји за два таласа исправљача који садрже две диоде за сваку фазу.
Класично укључење у овом случају је направљено према Ларионов шеми, по којој је сам уређај исправљача назван.
Анализа радних дијаграма таквог исправљача јасно показује његове неспорне предности. Када се користе ови кругови, користе се и позитивни и негативни полталаси, што повећава ефикасност целог претварача. То се објашњава чињеницом да трофазна структура кола, заједно са дво-таласним исправљањем, омогућава шестоструко повећање фреквенције пулсације. Због тога се амплитуда излазног сигнала након изглађивања кондензатора знатно повећава (у поређењу са полу-таласним исправљачем), а снага која се преноси на оптерећење расте.
Мостови уређаја
„Трофазни исправљачки круг моста“ омогућава још више повећања ефикасности претварања изменичног напона у једносмерни. Погодније је представити ову методу пребацивања у облику комбинације два таласна пола таласа нула тачака у којима непарне диоде формирају катодну групу, а парне чине своју комбинацију анода. У трофазном мосту круга две гране обраде полу-таласа различите поларности су заправо спојене у јединствени систем.
Принцип рада трофазног исправљача моста најлакше је замислити овако:
- када наизменични потенцијал делује на свом улазу, за сваки пола таласа отварају се две од четири диоде, које се укључују као у огледало;
- у првом случају је позитиван пола таласа улазног напона исправљен, а у другом негативан;
- као резултат, излаз таквог унакрсног круга увек има плус на једном полу моста, а на другом минус.
Како у трофазним исправљачким мостовима, тако и у полу-таласним круговима на диодним спојницама, део улазног напона се губи (на свакој диоди - не више од 0,6 Волта).
Укупни губитак по циклусу (позитиван и негативан) у трофазном мосту биће 1,2 Волта. Програмери исправљачке опреме увек узимају у обзир ове губитке и, како би добили потребну снагу на излазу, унапред подешавају мало веће улазне параметре.
Напон дијаграма или дијаграма кругова моста најбоља су потврда да ова метода повезивања диода на исправљачки круг омогућава максимални пренос енергије. Истовремено, мали губици напона на спојницама најчешће се надокнађују бољим филтрирањем у секундарним круговима.
Карактеристике трофазног моста и његове могућности изградње
Монтажни кругови трофазних исправљача имају опције за побољшање параметара уређаја. Могу се побољшати увођењем додатних елемената вентила. Инсталирају 6, 9 или чак 12 исправљачких диода, повезаних у складу са схемом "звијезда" или "троугао".
Што се више фаза (или пари диода) користи у исправљачком кругу, то је нижи ниво пукотине излазног напона.
Као пример, узмите уређај са 12 исправљачких диода. Једна од група од 6 комада укључена је у овом случају према схеми "звезда" са заједничком нулту тачку, а друга - у троуглу (без земље). С обзиром да се исправљачи повезују серијски, потенцијали на излазу система збрајају се, а фреквенција валовања у оптерећењу је 12 пута већа од мрежне вредности (50 Хз). Након филтрирања, напон који се испоручује потрошачу карактерише виши квалитет.
Поређење једнофазних и трофазних уређаја
Када упоређујете трофазне шеме ректификације са једнофазним аналогима, важно је имати на уму следеће тачке:
- прве се користе само у напонским мрежама од 380 волти, а друге се могу инсталирати у једнофазним и трофазним круговима (по један за сваку фазу);
- Исправљачи напона 380 волта могу претворити велику снагу и развити значајне струје у оптерећењу;
- с друге стране, мало је теже направити трофазни исправљач самостално, јер се састоји од већег броја компоненти.
Прорачун трофазног исправљача такође ће бити тежи, јер се у овом случају узимају у обзир векторске компоненте струје и напона. То је због чињенице да се у круговима од 380 Волта фазни параметри померају један за другим за 120 степени.
Разумевање суштине трофазног исправљача је пук. Да бисте то учинили, морат ћете се упознати с основама рада вентиловских уређаја и анализирати електрични круг на њихово укључивање. Познавање принципа рада исправљачких уређаја помоћи ће кориснику да га ефикасније користи у свакодневном раду.
