Випрямлення змінного струму: відмінності між версіями

[неперевірена версія][неперевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
Рядок 1:
'''Ви́прямлення'''  — перетворення [[змінний струм|змінного струму]] у [[постійний струм|постійний]]. Для випрямлення використовуються [[електричний пристрій|електричні пристрої]], які пропускають струм тільки в одному напрямку — [[вентиль|вентилі]] або [[діод]]и.
 
'''Випрямляч''' [[електроенергія|електричної енергії]] - — механічний, електровакуумний, напівпровідниковий або інший пристрій, призначений для перетворення змінного вхідного електричного струму в постійний вихідний електричний струм.
 
Пристрій, що виконує зворотну функцію - — перетворення постійних напруги і струму в змінні напругу і струм - — називається [[інвертор]]ом. За принципом оборотності електричних машин випрямляч і інвертор є двома різновидами однієї і тієї ж електричної машини (справедливо тільки для інвертора на базі електричної машини - — двомашинного агрегату).
 
== Типи випрямлячів ==
Рядок 16:
** випрямлячі сигналів;
* за рівнем використання напівперіодів змінної [[напруга|напруги]]
** однопівперіодні - — пропускають в навантаження тільки одну півхвилю;
** двопівперіодні - — пропускають в навантаження обидві напівхвилі;
** неповноперіодні - — не повністю використовують синусоїдальні напівхвилі;
** повноперіодні - — повністю використовують синусоїдальні напівхвилі;
* за схемою випрямлення - — мостові, з множенням напруги, трансформаторні, з гальванічною розв'язкою, безтрансформаторні тощо;
* за кількістю використовуваних фаз - — однофазні, двофазні, трифазні і багатофазні;
* за типом електронного вентиля - — напівпровідникові діодні, напівпровідникові тиристорні, лампові діодні (кенотрони), газотрони, ігнітрони, електрохімічні тощо;
* за керованістю - — некеровані (діодні), керовані (тиристорні);
* за кількістю каналів - — одноканальні, багатоканальні;
* за величиною випрямленої напруги - — низьковольтні (до 100 В), средневольтні (від 100 до 1000 В), високовольтні (понад 1000 В);
* за призначенням - — зварювальний, для живлення мікроелектронної схеми, для живлення лампових анодних кіл, для гальваніки тощо;
* за ступенем повноти мостів - — повномостові, півмостові, чвертьмостові;
* за наявностю пристроїв стабілізації - — стабілізовані, нестабілізовані;
* за управлінням вихідними параметрами - — регульовані, нерегульовані;
* за індикацією вихідних параметрів - — без індикації, з індикацією (аналоговою, цифровою);
* за способом з'єднання - — паралельні, послідовні, паралельно-послідовні;
* за способом об'єднання - — роздільні, об'єднані зірками, об'єднані кільцями;
* за частотою випрямляємо струму - — низькочастотні, середньочастотні, високочастотні.
 
== Схемотехнічні рішення ==
 
=== Напівперіодний випрямляч ===
[[Файл:Halfwave.rectifier.en.svg|500px]]
Рядок 44 ⟶ 45:
[[Файл:Fullwave.rectifier.en.svg|500px]]
 
Недоліком цієї схеми є неповне використання трансформатора - — в кожен момент часу працює лише одна половина вторинної обмотки.
 
=== Місткова схема ===
Рядок 52 ⟶ 53:
 
== Трифазні випрямлячі ==
Найбільш поширені трифазні випрямлячі за схемою Міткевича В. Ф. (на трьох діодах, запропонована ним у 1901  р.) і за схемою Ларіонова А. Н. (на шести діодах, запропонована в 1923  р.). Випрямляч за схемою Міткевича є четвертьмостовим паралельним, за схемою Ларіонова - — напівмостовим паралельним.
 
=== Схема Міткевича ===
[[Файл:Схема Миткевича.JPG|міні|250пкс| Три четвертьмоста паралельно. Схема Міткевича В. Ф.]]
[[Файл:Вид ЕРС.JPG|міні|250пкс| Вид ЕРС на вході (точками) і на виході (суцільний)]]
 
Площа під інтегральною кривою рівна:
: <math>S = 6 \int\limits_{\pi/6}^{\pi/2} E_\text{m} \sin(\omega t) \,d(\omega t) = 6 \frac{\sqrt3}{2} E_\text{m} = 3\sqrt3 E_\text{m}</math>,
 
де <math>E_\text{m} = \sqrt2 E_\text{2eff}</math> &nbsp;— максимальне (найбільше) миттєве значення [[електрорушійна сила|ЕРС]], <math>E_\text{2eff}</math> &nbsp;— ефективне (діюче) значення ЕРС вторинної обмотки трансформатора або генератора.
 
Середня ЕРС рівна: <math>E_\text{sr}=\frac{3\sqrt3 E_\text{m}}{2\pi} = 0{,}83 E_\text{m} = 1{,}17 E_\text{2eff}.</math>
Рядок 69 ⟶ 70:
Від'ємні напівперіоди у випрямлячі Міткевича не використовуються. Через це випрямляч Міткевича має дуже низький коефіцієнт використання габаритної потужності трансформатора і застосовується при невеликих потужностях.
 
Частота пульсації рівна 3• f, где ''f'' &nbsp;— частота мережі.
 
Абсолютна амплітуда пульсацій рівна <math>0{,}5 E_\text{m}</math>.
 
Відносна амплітуда пульсацій рівна 0,5/0,83 = 0,6 (60 %).
 
== Фільтрація ==
Більшість випрямлячів створює не постійні, а пульсуючі односпрямовані напругу і струм, для згладжування пульсацій яких застосовують [[низькочастотний фільтр|низькочастотні фільтри]].
 
Рядок 81 ⟶ 82:
Застосування випрямлячів у блоках живлення радіо- і електроапаратури зумовлено тим, що зазвичай у системах електропостачання будівель або транспортних засобів (літаків, поїздів) застосовується змінний струм, і вихідний струм будь-якого електромагнітного трансформатора, застосованого для гальванічної розв'язки кіл або для зниження напруги, завжди змінний, тоді як у більшості випадків електронні схеми і електродвигуни цільової апаратури розраховані на живлення струмом постійної напруги.
 
У зварювальних апаратах постійного струму застосовуються найчастіше мостові схеми на потужних кремнієвих випрямних діодах -&nbsp;— вентилях, з метою отримання постійної зварювальної напруги та струму. Він відрізняється від змінного тим, що при використанні його сильніше нагрівається область дуги близько позитивного (+) її полюсу, що дозволяє або здійснювати ощадливе зварювання деталей, або заощаджувати електроди, здійснюючи різання металу електродуговим зварюванням.
 
=== Випрямлячі автономних транспортних засобів ===
Рядок 96 ⟶ 97:
 
=== Зварювальні апарати ===
У зварювальних апаратах постійного струму застосовуються найчастіше мостові схеми на потужних кремнієвих випрямних діодах -&nbsp;— вентилях, з метою отримання постійної зварювальної напруги і струму. Він відрізняється від змінного тим, що при використанні його сильніше нагрівається область дуги близько позитивного її полюса, що дозволяє або здійснювати зварювання деталей, що зварюються, переважно, плавким зварювальним електродом, або економити електроди, здійснюючи різання металів електродуговим зварюванням.
 
== Література ==
* http://elprivod.nmu.org.ua/ua/entrant/What_is_rectifier.php
 
== ДивітьсяДив. також ==
* [[Інвертор автономний]]
* [[Зварювальний автомат]]