Kolmefaasilise sildalaldi tööpõhimõte ja skeem

Kodumajapidamises 380 V toiteahelate kasutajad vajavad passiivset (kontrollimatut) kolmefaasilist alaldit. Elektroonilise seadme ja olemasolevate alaldusahelate mõningate funktsioonide tundmine on väga kasulik. See aitab elektriseadmete omanikul seda pikka aega pädevamalt ja tõhusamalt kasutada.

Alaldi kirjeldus

Peamine erinevus seadmete ja nende ühefaasiliste analoogide vahel on järgmine:

• esimesed on paigaldatud 220 V liinidesse ja neid kasutatakse ebaolulise suurusega alalisvoolude saamiseks (kuni 50 amprit);
• kolmefaasilisi alaldeid kasutatakse ahelates, kus töö (alaldatud) voolud ületavad oluliselt seda indikaatorit ja ulatuvad mitmesaja ampriteni.
• Võrreldes ühefaasiliste näidistega on need seadmed keerukama konstruktsiooniga.

Tuntud on kolmefaasilised pinge alaldusskeemid, mis võimaldavad saavutada väljundis minimaalse pulsatsioonitaseme.

Elektrotehnikas nimetatakse neid "kolmefaasilisteks sillaalalditeks", kuna see, kuidas nad avavad dioode, mida juhib pinge polaarsus, meenutavad ühesuunalist silda üle jõe. Ainult elektronide voolu suund neis vaheldub sagedusega 50 Hz, mis on kättesaamatu autodele vaheldumisi kummaski suunas.

Tööpõhimõte

Iga sinusoidse pingemuunduri tööpõhimõte põhineb spetsiaalse pooljuhtelemendi - germaanium- või ränidioodi - alaldusomadustel. Kui seda läbib vahelduvvool, siis positiivne poollaine "läbib" vabalt töötavat elektroonilist ristmikku, kallutatud ettepoole. Negatiivse poollaine mõjul puutuvad elektronid kokku takistusega potentsiaalbarjääri kujul, mistõttu vool ei saa ristmikku läbida.

Lihtsaimates lülitusahelates kasutatakse muutuvate tasemete töötlemise mittetäielikku tsüklit, kuna teine ​​poollaine kaob pöördumatult. See vähendab oluliselt muundatud võimsust. Kasuliku komponendi säilitamiseks töötati välja 2-poollaine alaldusahelad, milles dioodide arv suurendati kaheni.

"Täistsükli ahel" võib sisaldada 4 alaldi elementi, kuid selline ahel kuulub silla kategooriasse.

Poollaine polüfaasiline alaldi

Esiteks on mugavam kaaluda kolmefaasilisi poollaine alaldeid, mida on lihtne valmistada ja mida kasutatakse lihtsates ja odavates muunduriahelates. Nende ehitamisel paigaldatakse igasse faasi üks võimas diood, mis teenindab ainult seda haru.

Kokku kasutab poollaine alaldi seade kolme pooljuhtdioodi, millele on ühendatud koormused. Pärast elektriahela väljundis saadud pingete ja voolude diagrammide uurimist saab teha järgmised järeldused:

• sellise seadme efektiivsus (efektiivsus) on väga madal;
• kasulik võimsus kaob kõigi kolme faasi negatiivsete poollainete töötlemisel;
• Selliste seadmete kasutamisel on vajalike koormusomaduste saavutamine väga raske.

Kõik need poollaineahelate puudused sundisid arendajaid neid keerulisemaks muutma, rakendades topelt-paralleelmuunduse põhimõtet.

Täislaine alaldi

Teatud tüüpi toiteseadmed töötavad ainult suure koormusega alaldatud vooluga. Poollaine alaldid ei suuda seda pakkuda, mis on seletatav nende oluliste kadudega. Kolmefaasiliste vooluahelate kandevõime suurendamiseks kasutatakse üha enam täislaine alaldiseadmeid, mis sisaldavad iga faasi jaoks kahte dioodi.

Klassikaline ühendus on antud juhul tehtud Larionovi vooluringi järgi, mille järgi on alaldiseade ise nime saanud.

Sellise alaldi tööskeemide analüüs näitab selgelt selle vaieldamatuid eeliseid. Nende ahelate töötamisel kasutatakse nii positiivseid kui ka negatiivseid poollaineid, mis suurendab kogu muunduri efektiivsust. Seda seletatakse asjaoluga, et ahela kolmefaasiline struktuur koos täislaine alaldisega suurendab pulsatsioonisagedust kuuekordselt. Tänu sellele suureneb väljundsignaali amplituud pärast kondensaatorite silumist märgatavalt (võrreldes poollaine alaldiga) ja koormusele edastatav võimsus suureneb.

Sillaseadmed

"Kolmefaasiline silla alaldusahel" võimaldab teil veelgi suurendada vahelduvvoolu alalispingeks muundamise efektiivsust. Seda ühendusmeetodit on mugavam ette kujutada kahe nullpunktiga poollaineahela kombinatsioonina, milles paaritud dioodid moodustavad katoodirühma ja paarisdioodid nende anoodirühma. Kolmefaasilises sillaahelas ühendatakse kaks haru erineva polaarsusega poollainete töötlemiseks üheks süsteemiks.

Kolmefaasilise sillaalaldi tööpõhimõtet on kõige lihtsam ette kujutada järgmiselt:

• kui selle sisendile rakendatakse iga poollaine jaoks vahelduvpotentsiaali, osutuvad kaks neljast dioodist avatud, ühendatud justkui peegelpildis;
• esimesel juhul alaldatakse sisendpinge positiivne poollaine ja teisel juhul negatiivne poollaine;
• Selle tulemusena on sellise ristahela väljundis silla ühel poolusel alati pluss ja teisel miinus.

Nii kolmefaasilistes alaldussildades kui ka täislaineahelates kaob osa sisendpingest dioodide ristmikel (mõlemal dioodil mitte rohkem kui 0,6 volti).

Seega on kolmefaasilise silla kogukadu tsükli kohta (positiivne ja negatiivne) 1,2 volti. Alaldusseadmete arendajad võtavad nende kadudega alati arvesse ja vajaliku väljundvõimsuse saamiseks seavad eelnevalt veidi kõrgemad sisendparameetrid.

Sillaahelate skeemid või pingediagrammid on parim kinnitus, et selline dioodide ühendamise meetod alaldi ahelaga tagab maksimaalse energiaülekande. Sel juhul saab sekundaarahelate parema filtreerimise tõttu kõige sagedamini kompenseerida väikesi pingekadusid üleminekutel.

Kolmefaasilise silla omadused ja selle ehitamise võimalused

Kolmefaasiliste alaldi sildahelatel on konstruktsioonivõimalused, mis võimaldavad seadme parameetreid parandada. Neid saab täiustada täiendavate klapielementide kasutuselevõtuga. Need on varustatud 6, 9 või isegi 12 alaldi dioodiga, mis on ühendatud täht- või kolmikahelasse.

Mida rohkem faase (või dioodipaare) alaldi ahelas kasutatakse, seda madalam on väljundpinge pulsatsiooni tase.

Näiteks võtke 12 alaldi dioodiga seadet. Üks 6 tükist koosnev rühm on sel juhul kaasatud ühise nullpunktiga "tähe" vooluringile ja teine ​​​​kolmnurgas (ilma maanduseta). Võttes arvesse asjaolu, et alaldid on ühendatud järjestikku, summeeritakse süsteemi väljundi potentsiaalid ja koormuse pulsatsioonisagedus on 12 korda suurem kui võrgu väärtus (50 Hertz). Pärast filtreerimist iseloomustab tarbijale antavat pinget kõrgem kvaliteet.

Ühefaasiliste ja kolmefaasiliste seadmete võrdlus

Kui võrrelda kolmefaasilisi alaldusahelaid ühefaasiliste analoogidega, on oluline arvestada järgmiste punktidega:

• esimesi kasutatakse ainult 380 V elektrivõrkudes ja teist tüüpi saab paigaldada nii ühefaasilistesse kui ka kolmefaasilistesse ahelatesse (üks iga faasi jaoks);
• 380 V alaldid võimaldavad teil teisendada suure võimsuse ja arendada koormuses olulisi voolusid;
• teisest küljest on kolmefaasilise alaldi ise valmistamine mõnevõrra keerulisem, kuna see koosneb suuremast arvust komponentidest.

Kolmefaasilise alaldi arvutamine on samuti keerulisem, kuna sel juhul võetakse arvesse efektiivsete voolude ja pingete vektorkomponente.Seda seletatakse asjaoluga, et 380 V ahelates on faasiparameetrid üksteise suhtes 120 kraadi võrra nihutatud.

Kolmefaasilise alaldi töö olemust pole raske mõista. Selleks peate tutvuma klapiseadmete tööpõhimõttega ja analüüsima nende ühenduse elektriskeemi. Alaldiseadmete tööpõhimõtte tundmine aitab kasutajal seda igapäevatöös efektiivsemalt kasutada.