Pajisjet e drejtimit. Modelet e shumëzuesit të tensionit

Në këtë artikull do t'ju tregojmë se çfarë është një ndreqës aktual, parimet e funksionimit të tij dhe qarqet e korrigjimit rryme elektrike.

Ndreqës i rrymës elektrike – qark elektronik, i projektuar për të kthyer rrymën elektrike alternative në rrymë elektrike të drejtpërdrejtë (unipolare).

Në pajisjet gjysmëpërçuese, ndreqësit bëhen duke përdorur dioda gjysmëpërçuese. Në pajisjet më të vjetra dhe me tension të lartë, ndreqësit bëhen duke përdorur pajisje elektrike vakum - kenotrons. Më parë, ndreqësit e selenit ishin përdorur gjerësisht.

Së pari, le të kujtojmë se çfarë është rryma elektrike alternative. Kjo sinjal harmonik, duke ndryshuar amplituda dhe polariteti i tij sipas një ligji sinusoidal.

Në rrymë elektrike alternative, gjysmë cikle pozitive dhe negative mund të dallohen në mënyrë konvencionale. Gjithçka që është më shumë vlerë zero i referohet gjysmë cikleve pozitive (gjysmëvalë pozitive - me të kuqe), dhe gjithçka që është më pak (nën) vlerën zero - gjysmë cikleve negative (gjysmëvalë negative - blu).

Ndreqësi, në varësi të modelit të tij, "ndërpret" ose "përmbys" një nga gjysmë valët rrymë alternative, duke bërë drejtimin e rrymës njëkahëshe.

Qarqet për ndërtimin e ndreqësve të tensionit të rrjetit mund të ndahen në njëfazore dhe trefazore, gjysmë-valore dhe me valë të plotë.

Për lehtësi, do të supozojmë se rryma elektrike alternative e korrigjuar vjen nga dredha-dredha sekondare e transformatorit. Kjo është gjithashtu e vërtetë sepse edhe rryma elektrike në prizat e shtëpisë së apartamenteve dhe shtëpive vjen nga transformatori i nënstacionit të uljes. Përveç kësaj, duke qenë se forca e rrymës është një sasi që varet drejtpërdrejt nga ngarkesa, kur shqyrtojmë qarqet e korrigjimit nuk do të operojmë me konceptin e forcës së rrymës, por me konceptin e tensionit, amplituda e të cilit nuk varet drejtpërdrejt nga ngarkesa.

Figura tregon një qark dhe diagram të kohës për korrigjimin e rrymës alternative me një ndreqës gjysmë-valë njëfazor.

Figura tregon se dioda ndërpret gjysmëvalën negative. Nëse e kthejmë diodën nga ana tjetër, duke ndërruar terminalet e saj - anodin dhe katodën, atëherë në dalje rezulton se nuk është ndërprerë gjysma e valës negative, por pozitive.

Vlera mesatare e tensionit në daljen e një ndreqësi gjysmë valë korrespondon me vlerën:

U av = U max / π = 0,318 U max

Ndreqësit me gjysmë valë përdoren si ndreqës të tensionit të rrjetit në qarqet që konsumojnë rrymë të ulët, dhe gjithashtu si ndreqës burimet e pulsit të ushqyerit. Ata janë absolutisht të papërshtatshëm si ndreqës sinusoidal të tensionit të rrjetit për pajisjet që konsumojnë rrymë të lartë.

Më të zakonshmet janë ndreqësit njëfazor me valë të plotë. Ekzistojnë dy qarqe të ndreqësve të tillë - një qark urë dhe një qark i balancuar.

Le të shqyrtojmë qarkun e urës së një ndreqësi njëfazor me valë të plotë dhe funksionimin e tij.

Nëse rryma e mbështjelljes dytësore të transformatorit rrjedh në drejtim nga pika "A" në pikën "B", atëherë nga pika "B" rryma rrjedh përmes diodës VD3 (dioda VD1 nuk e kalon atë), ngarkesa Rn, dioda VD2 dhe kthehet në mbështjelljen e transformatorit përmes pikës "A".

Kur drejtimi i rrymës në mbështjelljen dytësore të transformatorit është i kundërt, pika e largimit të rrymës "A" rrjedh përmes diodës VD4, ngarkesës Rn, diodës VD1 dhe kthehet në mbështjelljen e transformatorit përmes pikës "B".

Kështu, praktikisht nuk ka periudhë kohore kur voltazhi në daljen e ndreqësit është zero.

Le të shqyrtojmë një qark të balancuar të një ndreqësi njëfazor me valë të plotë.

Në thelbin e tij, këta janë dy ndreqës gjysmëvalë të lidhur paralelisht në antifazë, me fillimin e mbështjelljes së dytë të lidhur me fundin e mbështjelljes së parë dytësore. Nëse në një qark urë përdoret një mbështjellje dytësore e transformatorit gjatë të dy gjysmë cikleve të tensionit të rrjetit, atëherë në një qark të balancuar përdoren dy mbështjellje dytësore (2 dhe 3) në mënyrë alternative.

Vlera mesatare e tensionit në daljen e ndreqësit me valë të plotë korrespondon me vlerën:

U av = 2*U max / π = 0,636 U max

ku: π është një konstante e barabartë me 3.14.

Me interes është kombinimi i një ure dhe qarku i korrigjimit të balancuar, si rezultat i të cilit merret një ndreqës i urës bipolare, në të cilin një tel është i zakonshëm për dy tensione në dalje (për tensionin e parë të daljes, është negativ, dhe për të dytin , është pozitive):

Ndreqës të rrymës elektrike trefazore (qarku Larionov)

Ndreqës trefazor kanë karakteristika më të mira të korrigjimit AC - valëzim më i ulët i tensionit të daljes në krahasim me ndreqësit njëfazor. Kjo për faktin se në një rrymë elektrike trefazore ka sinusoidë faza të ndryshme"mbivendosen" njëra-tjetrën. Pas korrigjimit të një tensioni të tillë, amplituda e fazave të ndryshme nuk mblidhen së bashku, por amplituda maksimale izolohet nga vlerat e të tre fazave të tensionit të hyrjes.

Figura e mëposhtme tregon qarkun e një ndreqësi gjysmë-valë trefazor dhe tensionin e tij të daljes (në të kuqe), të formuar në "maja" e tre. tension fazor.

Për shkak të "mbivendosjes" së fazave të tensionit, voltazhi i daljes së një ndreqësi gjysmë-valë trefazor ka një thellësi më të vogël valëzimi. Mbështjelljet dytësore të transformatorit mund të përdoren vetëm në një lidhje ylli, me një terminal "zero" nga transformatori.

Figura e mëposhtme tregon qarkun e një ndreqësi trefazor të urës me valë të plotë (qarku Larionov) dhe tensionin e tij në dalje (me të kuqe).

Duke përdorur gjysmë valët negative pozitive dhe të përmbysura të tensionit trefazor, tensioni i daljes (i theksuar me të kuqe) i krijuar në kulmet e sinusoideve ka thellësinë më të vogël të valëzimit të tensionit të daljes në krahasim me të gjitha qarqet e tjera të korrigjimit. Mbështjelljet dytësore të transformatorit mund të përdoren ose sipas skemës së lidhjes "yll", pa terminalin "zero" nga transformatori ose "trekëndësh".

Gjatë projektimit të furnizimit me energji elektrike

Për të zgjedhur diodat ndreqës, përdorni parametrat e mëposhtëm, të cilët tregohen gjithmonë në librat e referencës:

- maksimumi tension i kundërt diodë - U arr. ;

- rryma maksimale e diodës - Imax ;

- Rënia e tensionit përpara në diodë - U pr .

Është e nevojshme të zgjidhni të gjithë këta parametra të listuar me një diferencë për të parandaluar dështimin e diodës.

Tensioni maksimal i kundërt i diodës U arr. duhet të jetë dyfishi i tensionit aktual të daljes së transformatorit. Përndryshe, një avari e kundërt është e mundur p-n, e cila mund të çojë në dështim jo vetëm të diodave ndreqës, por edhe të elementëve të tjerë të qarqeve të fuqisë dhe ngarkesës.

Vlera maksimale aktuale Imax Diodat e zgjedhura duhet të tejkalojnë rrymën aktuale të ndreqësit me 1,5 - 2 herë. Mosrespektimi i këtij kushti gjithashtu çon në dështimin e fillimit të diodave, dhe më pas elementëve të tjerë të qarkut.

Rënia e tensionit përpara në diodë - U pr, ky është voltazhi që bie nëpër kristal p-n tranzicioni i diodës. Nëse ka dy dioda përgjatë rrugës aktuale, atëherë kjo rënie ndodh në dy p-n tranzicionet. Me fjalë të tjera, voltazhi i aplikuar në hyrjen e ndreqësit zvogëlohet nga rënia e tensionit në dalje.

Qarqet e ndreqësit të rrymës elektrike janë projektuar për të shndërruar tensionin alternativ, i cili ndryshon polaritetin, në tension unipolar, i cili nuk ndryshon polaritetin. Por kjo nuk mjafton për të transformuar Tensioni AC të përhershme. Në mënyrë që ai të shndërrohet në një konstant, është e nevojshme të përdoren filtra të fuqisë zbutëse, duke eliminuar ndryshimet e papritura në tensionin e daljes nga zero në vlera maksimale.

Përmbajtja:

Në diversitetin modern Pajisje elektrike Si përdorim shtëpiak, dhe për detyra të tjera, shumica përmbajnë një ndreqës. Kjo është për shkak të ndërlikimit të tyre të vazhdueshëm për shkak të rritjes së funksionalitetit. Dhe për multifunksionalitetin, kërkohet elektronika që konsumon rrymë të drejtpërdrejtë. Ofrohet nga një burim energjie. Një ndreqës ndodhet gjithmonë në të. Më tej do të flasim për këtë pajisje në më shumë detaje.

Cilët ishin ndreqësit e parë?

Zhvillimi i furnizimit me energji elektrike filloi nga e para. Kjo do të thotë se nuk kishte as njohuri dhe, veçanërisht, pajisje për këtë. U desh gati një shekull që të shfaqeshin ndreqësit gjysmëpërçues modernë. Ato janë pasojë e infrastrukturës së krijuar historikisht të furnizimit me energji elektrike. Dhe, siç e dini, ajo u zhvillua në bazë të tensionit të alternuar.

Furnizimi me energji elektrike me tension konstant është më efikas, pasi humbjet në linjat e energjisë për shkak të induktivitetit dhe kapacitetit të telave nuk preken. Por pothuajse kudo, energjia elektrike në rrjet korrespondon me tension të alternuar. Kjo ndodh sepse furnizimi me energji elektrike është i pamundur pa ndryshuar tensionin. Dhe ky problem zgjidhet ende në mënyrë më efektive vetëm nga një transformator. Dallimi në vetitë e qarqeve elektrike me tension të alternuar dhe të drejtpërdrejtë u vu re menjëherë nga studiuesit.

Dhe meqenëse dredha-dredha dytësore e transformatorit është një burim efektiv i energjisë elektrike, ishte e nevojshme që disi të merrej një pamje Tensioni DC bazuar në të. Në fazën e parë të zhvillimit të inxhinierisë elektrike, u shfaqën vetëm makina elektromagnetike. Ato u përshtatën për të rregulluar tensionin. Ishte i njohur edhe dukuria e elektrolizës. Përdorej gjithashtu për të bërë ndreqës - elektrolitikë.

Korrigjimi mekanik i tensionit

Përkufizimi i korrigjimit është të prodhojë një rrymë elektrike me një drejtim. Vlera e tij do të varet nga forma e tensionit të alternuar në çdo gjysmë cikël. Por një rrymë elektrike me një drejtim fitohet si me gjysmë cikël pozitiv të tensionit ashtu edhe me të vlerë negative. Në këtë rast, ngarkesa duhet të shkëputet nga gjysmëvala e panevojshme e tensionit kur voltazhi kalon nga zero. Ndreqësit e parë e kryen këtë detyrë duke përdorur kontakte mekanike.

Ata ose drejtoheshin nga një motor sinkron ose lëvizeshin nga një solenoid me veprim mjaft të shpejtë. Në të dy qarqet, kontaktet e ndërrimit të tensionit lëvizin në mënyrë sinkrone me tensionin. Në një qark me një motor, ato rrotullohen, duke u mbyllur momentin e duhur koha.

Njësia e krijuar për të korrigjuar tensionin është e ngjashme me komutatorin e motorit kur rrotullohet rrymë e vazhdueshme. Numri i lamelave - kontakteve përcaktohet nga numri i rrotullimeve të motorit sinkron. Kur sinusoidi i tensionit të korrigjuar kalon nga zero, të dy furçat kontaktojnë ose fillimin ose fundin e lamelës. Fillimi i lamelës përkon me majën e shigjetës që tregon drejtimin e rrotullimit të motorit.

Koha e kontaktit të furçave me lamelën përkon me kohëzgjatjen e gjysmës së periudhës së tensionit të korrigjuar. Një motor sinkron rrotullohet saktësisht dhe në një shumëfish të frekuencës së tensionit të furnizimit, të cilin e korrigjon me një komutator të bashkangjitur në të. Por inercia e saj nuk do ta lejojë atë të rregullojë një ndryshim të papritur në frekuencën e tensionit të furnizimit. Prandaj, është efektiv vetëm si ndreqës i tensionit të rrjetit.

Ndreqësi në solenoid mbyll kontaktin ose ndërsa bërthama tërhiqet, ose anasjelltas. Mund të funksionojë vetëm me një tension minimal të caktuar, i cili është i mjaftueshëm për të lëvizur kontaktet. Prandaj, pjesa e gjysmëvalës pranë kryqëzimit të tensionit zero nuk do të përpunohet siç duhet. Por një ndreqës i tillë mund të bëhet mjaft i vogël. Prandaj, ajo ishte e përhapur në kohën e vet.

Është e qartë se pa ndërrim qark elektrik Nuk mund të ketë korrigjim të tensionit. Dhe mundësitë e kontaktit mekanik janë të kufizuara nga fuqia e shkëndijës, e cila ndodh në momentin që qarku elektrik prishet. Ai gradualisht e shkatërron këtë kontakt, aq më shpejt aq më shumë energji elektrike kur hapet.

Kjo pajisje funksionon pa ndërrim. Sidoqoftë, ajo u shpik vetëm pas disponueshmërisë së aluminit mjaft të pastër. Ky metal dihet se formon një film të hollë oksidi të qëndrueshëm në sipërfaqen e tij. Oksidi i aluminit është pothuajse një izolant. Nëse zhytni një pllakë alumini në një zgjidhje të caktuar dhe aplikoni një potencial negativ në të, filmi do të shembet. Në këtë rast, rryma në tretësirë ​​duhet të vijë nga një pllakë hekuri e zhytur afër - anoda.

Filmi i oksidit të aluminit do të shpërndahet menjëherë në një zgjidhje, për shembull, fosfat natriumi. Prandaj, sipërfaqja e katodës do të jetë prej alumini të pastër. Dhe rryma do të rrjedhë e papenguar midis elektrodave të zhytura. Por sapo polariteti i elektrodave të ndryshojë, sipërfaqja e pllakës së aluminit do të oksidohet menjëherë. Një film me rezistencë të lartë nuk do të lejojë që rryma elektrike të kalojë.

Karakteristikat energjetike të një ndreqësi elektrolitik varen nga vëllimi i enës, si dhe nga madhësia dhe numri i pllakave. Pllaka e pastër alumini është funksionale kohe e gjate. Një ndreqës i tillë mund të dëmtohet vetëm nga shkatërrimi mekanik. Është "i siguruar" nga një rritje e rrymës nga vetitë e elektrolitit. Një tension shumë i lartë thjesht nuk do të korrigjohet. Por kur të kthehet në vlerën nominale, ky ndreqës do të vazhdojë të funksionojë. Ne thjesht nuk e vrasim atë.

Opsionet e tubave

Pajisje të tilla ndreqëse mekanike dhe elektrolitike ekzistonin për disa dekada para ardhjes së tuba vakum. Por ato ishin gjithashtu të kufizuara nga humbjet e energjisë. Edhe pse nuk ka lidhje me ndërrimin. Fakti është se që llamba të funksionojë, është e nevojshme një furnizim i krijuar më parë i elektroneve.

Por ata nuk kanë mësuar se si ta prodhojnë atë në llamba, përveçse duke përdorur një filament të ndezur. Kështu që doli që, megjithë shpejtësinë e saj, një llambë diodë konvencionale shpenzoi shumë energji elektrike për korrigjimin e tensionit. Por me kalimin e kohës, një i fuqishëm llambë merkuri- ndreqës merkuri. Dallohej nga fakti se një shkarkesë elektrike e kontrolluar lindi në të në avujt e merkurit. Shkarkimi ekzistonte vetëm në një gjysmë valë të tensionit.

Kjo bëri të mundur rritjen e fuqisë së ndreqësit në vlera të pranueshme për përdorim industrial. Dhe bazuar në ndreqësit e merkurit, u ndërtuan linjat e para të energjisë që funksiononin me tension konstant. Dhe në të gjitha pajisjet e tjera elektrike u përdorën llamba-dioda elektronike. Në vitet 30 të shekullit të njëzetë, u shfaqën ndreqësit e parë gjysmëpërçues të bazuar në selen. Ata quheshin "ndreqës të selenit".

Megjithatë, karakteristikat e këtyre ndreqësve lanë shumë për të dëshiruar. Prandaj, kërkimi për më efektive zgjidhje teknike vazhdoi dhe arriti kulmin me ardhjen e diodës gjysmëpërçuese. Por avantazhet e tij janë gjithashtu relative. Temperatura e gjysmëpërçuesit nuk mund të kalojë 130-150 gradë Celsius. Për këtë arsye, të gjitha llojet e mëparshme të ndreqësve kanë vendin e tyre për kushtet me temperaturë të lartë dhe rrezatimi. Në kushte të tjera të funksionimit, përdoren ndreqës të diodës.

Qarqet gjysmëpërçuese

Çdo ndreqës është një qark. Ai përfshin një dredha-dredha dytësore të transformatorit, një element ndreqës, një filtër elektrik dhe një ngarkesë. Në këtë rast, është e mundur të merret shumëzimi i tensionit. Tensioni i korrigjuar është shuma e tensioneve të drejtpërdrejta dhe të alternuara. Një komponent i ndryshueshëm është një komponent i padëshirueshëm që reduktohet në një mënyrë ose në një tjetër. Por meqenëse përdoren gjysmëvalë të tensionit alternativ, nuk mund të jetë ndryshe.

Ndikimi i komponentit të ndryshueshëm vlerësohet nga koeficienti i valëzimit.

Mund të reduktohet në dy mënyra:

• përmirësimi i efikasitetit të filtrit elektrik;
• përmirësimi i parametrave të tensionit të alternuar të korrigjuar.

Ndreqësi më i thjeshtë me gjysmëvalë. Ai ndërpret një nga gjysmë valët e tensionit të alternuar. Prandaj, koeficienti i valëzimit në një qark të tillë është më i madhi. Por nëse një tension trefazor korrigjohet me një diodë në secilën fazë, si dhe me të njëjtin filtër, faktori i valëzimit do të jetë tre herë më i ulët. Megjithatë karakteristikat më të mira kanë ndreqës me valë të plotë.

Ju mund të përdorni të dy gjysmë valët e tensionit alternativ në dy mënyra:

• sipas diagramit të urës;

• sipas një qarku me një pikë të mesme të mbështjelljes (qarku Mitkevich).

Le t'i krahasojmë të dy këto qarqe për të njëjtën vlerë të tensionit të korrigjuar. Qarku i urës përdor më pak kthesa të mbështjelljes dytësore të transformatorit, gjë që është një avantazh. Por në të njëjtën kohë, katër dioda nevojiten në një urë ndreqëse njëfazore. Qarku i pikës së mesit kërkon dy herë më shumë rrotullime të mbështjelljes dytësore të pikës së mesit, gjë që është një disavantazh. Një tjetër disavantazh i kësaj skeme është nevoja për simetri të pjesëve të mbështjelljes në lidhje me pikën e mesit.

Asimetria do të jetë një burim shtesë i pulsimeve. Por ky qark ka nevojë vetëm për dy dioda, që është një avantazh. Gjatë korrigjimit, ka tension në të gjithë diodën. Vlera e saj pothuajse nuk ndryshon në varësi të rrymës që rrjedh nëpër këtë diodë. Prandaj, fuqia e shpërndarë nga një diodë gjysmëpërçuese rritet me rritjen e rrymës së korrigjuar. Kjo është shumë e dukshme në fuqinë e lartë të rrymës, dhe për këtë arsye diodat gjysmëpërçuese vendoset në radiatorë ftohës dhe, nëse është e nevojshme, fryhet.

Kur korrigjoni një rrymë të lartë, dy dioda të një qarku të pikës së mesit do të jenë më ekonomike dhe më kompakte në krahasim me katër diodat e një ndreqësi ure. Qarqet ndreqës nuk u shfaqën nga askund në atë ditë. Ata u shpikën nga inxhinierët. Prandaj, qarqet ndreqës në literaturë nganjëherë emërtohen në lidhje me emrat e zbuluesve të tyre. Qarku i urës quhet "urë e plotë Graetz". Një qark me një pikë mes është një "ndreqës Mitkevich".

Diodat gjysmëpërçuese së bashku me kondensatorët bëjnë të mundur krijimin e qarqeve në të cilat kondensatorët ngarkohen gjatë gjysmë cikli dhe shkarkohen në ngarkesë gjatë gjysmë cikli. Në këtë rast, tensionet që grumbullohen në to përmblidhen. Në këtë mënyrë mund të krijohen qarqe për shumëzimin e tensionit. Qarku ndreqës më i thjeshtë dhe më efektiv, i cili do të dyfishojë tensionin, përmban dy dioda dhe dy kondensatorë. Quhet skema Latour-Delon. Analogu i tij është skema Grenacher.

Duke krijuar numrin e kërkuar të qelizave që përmbajnë kondensatorë dhe diodë, mund të merrni çdo tension që është shumëfish i numrit të tyre. Qarku që korrespondon me këtë zgjidhje është paraqitur më poshtë. Çdo qelizë përmban një kondensator dhe një diodë.

Artikulli shqyrtoi në detaje vetëm disa lloje të ndreqësve që përdoren më gjerësisht.

Kur zgjidhni një pajisje, duhet të udhëhiqeni nga parametrat e tensionit të ngarkesës. Kjo është mënyra e vetme për të arritur korrigjimin efektiv të tensionit.

Prodhimi dhe shpërndarja energji elektrike kryhet kryesisht me rrymë alternative, për shkak të lehtësisë së transformimit të tensionit. Megjithatë, një pjesë e konsiderueshme e energjisë elektrike të prodhuar (30-35%) përdoret në rrymë të vazhdueshme, duke përfshirë transmetimin në distanca.

Ndreqësështë një pajisje elektrike e krijuar për të shndërruar tensionin alternativ në tension të drejtpërdrejtë.
Elementet kryesore Ndreqësit gjysmëpërçues janë një transformator dhe valvola, me ndihmën e të cilave sigurohet një rrjedhë e njëanshme e rrymës në qarkun e ngarkesës, si rezultat i së cilës tensioni alternativ shndërrohet në një pulsues. Për të zbutur valëzimet e tensionit të korrigjuar, një filtër elektrik zbutës është i lidhur me terminalet e daljes së ndreqësit. Për të rregulluar ose stabilizuar tensionin dhe rrymën e korrigjuar të konsumatorit, një rregullator ose stabilizues është i lidhur me terminalet e daljes së filtrit (stabilizuesi mund të ndizet gjithashtu në anën AC të ndreqësit).

Mënyrat dhe parametrat e funksionimit elemente individuale ndreqësi, filtri, rregullatori dhe stabilizuesi janë në përputhje me kushtet e dhëna funksionimi i një konsumatori DC, prandaj detyra kryesore e teorisë së pajisjeve ndreqës zbret në përcaktimin e marrëdhënieve të projektimit që lejojnë modaliteti i dhënë puna e konsumatorit për të përcaktuar parametrat elektrikë të elementeve të stabilizatorit, rregullatorit, filtrit, si dhe valvulave dhe transformatorit ndreqës dhe më pas zgjidhni këto elemente nga katalogu ose, nëse është e nevojshme, llogaritni ato.

Skema strukturore dhe klasifikimi i ndreqësve.

Ndreqësi mund të paraqitet në formën e një bllok diagrami të përgjithësuar (Fig. 1) dhe një bllok diagrami me tensione dhe rryma që rrjedhin në të (Fig. 1.1), i cili përfshin:

• transformatori i fuqisë (PT),
• blloku i valvulave (VB),
• pajisja e filtrit (FU),
• qarku i ngarkesës (N), i cili mund të përfshijë një stabilizues të tensionit (SN).

Oriz. 1. Bllokuskema e përgjithësuar e ndreqësit.

Oriz. 1.1. Bllok diagrami i një ndreqësi me tensione dhe rryma që rrjedhin në të.

Transformatori i fuqisë shërben për të përputhur tensionet hyrëse dhe dalëse të ndreqësit. E mundshme lidhje të ndryshme mbështjelljet e transformatorit sipas skema të ndryshme drejtimi. Tensioni dytësor i transformatorit U 2 përcakton vlerën e tensionit të korrigjuar Un(ose Ud).

Transformatori lejon izolimin e njëkohshëm galvanik të rrjetit të furnizimit U 1 , I 1 me frekuencë f 1, dhe ngarkoni qarkun me Un, In(ose Ud, Id). NË Kohët e fundit Në lidhje me mundësinë e shfaqur për zhvillimin dhe prodhimin e invertorëve të tensionit të lartë që funksionojnë në frekuenca të larta dhe me korrigjimin e drejtpërdrejtë të tensionit të rrjetit, përdoren qarqet e korrigjimit pa transformator, në të cilat blloku i valvulave lidhet drejtpërdrejt me rrjetin primar të furnizimit.

Blloku i valvulave korrigjon rrymën alternative duke lidhur tensionin dytësor të fazës përkatëse të transformatorit me qarkun e rrymës së vazhduar. Blloku i valvulave zakonisht përdor dioda gjysmëpërçuese ose montime të bazuara në to. Në daljen e bllokut të valvulave fitohet një tension me shenjë konstante nivel të lartë valëzim, i përcaktuar vetëm nga numri i fazave të rrjetit të furnizimit dhe qarku i zgjedhur i korrigjimit.

Pajisja e filtrit siguron nivelin e kërkuar të valëzimit të rrymës së korrigjuar në qarkun e ngarkesës. Një rezistencë e lidhur në seri ose mbytje zbutëse dhe kondensatorë të lidhur paralelë përdoren si FU. Ndonjëherë FU-të ndërtohen sipas më shumë skema komplekse. Në ndreqësit me fuqi të ulët, instalimi i një rezistence ose indukti nuk është i nevojshëm.

Kur përdorni qarqet e ndreqjes shumëfazore (më shpesh trefazore), niveli i valëzimit zvogëlohet natyrshëm dhe kushtet e funksionimit të FU lehtësohen.

Rregullator tensioni shërben për reduktimin e ndikimeve të jashtme, si: ndryshimet në tensionin e furnizimit, ndryshimet e temperaturës, frekuencës etj.

Ndreqësit gjysmëpërçues mund të klasifikohen sipas karakteristikave të mëposhtme:

1) nga fuqia dalëse (fuqia e ulët - deri në 600 W, fuqia mesatare - deri në 100 kW, dhe fuqi të lartë- më shumë se 100 kW);

2) nga numri i fazave burimore (njëfazore, shumëfazore);

3) nga frekuenca e pulsit ( R) ndreqës, i përcaktuar nga numri i gjysmë cikleve të rrjedhës së rrymës në mbështjelljen dytësore të transformatorit gjatë periudhës së plotë të tensionit U 1 ;

4) nga numri i pulseve me shenjë konstante në kurbën e tensionit të korrigjuar U 2 gjatë periudhës së tensionit të furnizimit:

- gjysmë valë;

- me valë të plotë;

- m-gjysmë valë.

Ndreqësit mund të ndërtohen në valvola të kontrolluara (tiristorë, transistorë) - ndreqës të kontrolluar dhe në valvola të pakontrolluara (dioda) - ndreqës të pakontrolluar.

Për funksionimin dhe llogaritjen e ndreqësit, natyra e ngarkesat ndezur në daljen e ndreqësit. Ekzistojnë mënyrat e mëposhtme të funksionimit të ndreqësit:

a) në ngarkesë aktive;

b) për ngarkesë aktive-induktive;

c) për ngarkesë aktive-kapacitore;

Format e ndryshme të rrymave të konsumuara nga rrjeti dhe kohëzgjatja e tyre me lloje të ndryshme të ngarkesës së ndreqësit çojnë në faktin se metodat për llogaritjen e ndreqësve ndryshojnë ndjeshëm.

Llogaritja e një ndreqësi varet nga zgjedhja e një qarku korrigjues, lloji i diodave, përcaktimi i ngarkesave elektromagnetike në mbështjelljet e transformatorit, diodat dhe elementët e filtrit zbutës, si dhe treguesit e energjisë.

Zgjedhja e qarkut ndreqës varet nga një sërë faktorësh që duhet të merren parasysh në varësi të kërkesave për pajisjen ndreqës. Kjo perfshin:

Vlerat e tensionit dhe fuqisë së korrigjuar;

Frekuenca dhe madhësia e valëzimit të tensionit të korrigjuar;

Numri i diodave dhe madhësia e tensionit të kundërt në to;

Koeficient veprim i dobishëm(efikasiteti);

Faktori i fuqisë dhe tregues të tjerë të energjisë.

Gjatë llogaritjes së ndreqësit rëndësi të madhe gjithashtu ka faktori i shfrytëzimit të fuqisë së transformatorit, e cila përkufizohet si:

,

Ku Ud, Id- vlerat mesatare të tensionit dhe rrymës së korrigjuar, U 1, Unë 1- vlerat efektive të tensionit dhe rrymës primar, U 2, Unë 2- vlerat efektive të tensionit dhe rrymës dytësore.

Me rritjen e faktorit të shfrytëzimit të transformatorit, dimensionet e ndreqësit në tërësi zvogëlohen dhe efikasiteti rritet.

Skemat bazë të korrigjimit.

Ndreqës njëfazor.

Qarqet ndreqëse të furnizimit me energji elektrike njëfazore përdoren kryesisht për të fuqizuar konsumatorët shtëpiak ( pajisje shtëpiake) dhe përdorni transformatorë njëfazor në të cilët rryma rrjedh nëpër dy tela - faza dhe zero. Dredha-dredha parësore dhe dytësore e transformatorëve të ndreqësve të tillë janë njëfazore.

Qarku njëfazor gjysmëvalor.

Një qark njëfazor gjysmëvalë (Fig. 1.2, a) përdoret zakonisht për të korrigjuar rrymat deri në disa dhjetëra miliamp dhe në rastet kur nuk kërkohet një shkallë e lartë zbutjeje e tensionit të korrigjuar. Ky qark karakterizohet nga një faktor i ulët i shfrytëzimit të fuqisë së transformatorit dhe valëzime të mëdha të tensionit të korrigjuar.

Diagramet e tensionit dhe rrymës që shpjegojnë funksionimin e një ndreqësi gjysmë-valë për një ngarkesë aktive, duke marrë parasysh humbjet në transformator dhe valvul, janë paraqitur në Fig. 1.2, b.

Oriz. 1.2. Qarku i korrigjimit njëfazor, gjysmëvalë (a) dhe diagramet e tensioneve dhe rrymave në të kur funksionon me një ngarkesë aktive (b).

Nën ndikimin e EMF të mbështjelljes dytësore e 2 rryma e qarkut të ngarkesës i d mund të ndodhë vetëm gjatë atyre gjysmë cikleve kur anoda e diodës ka një potencial pozitiv në raport me katodën. Dioda kalon rrymë i vd në gjysmë ciklin e parë, në gjysmë ciklin e dytë, kur potenciali i anodës bëhet negativ, rryma në qark e barabartë me zero. Tensioni i korrigjuar u d në çdo kohë më pak se EMF e mbështjelljes dytësore e 2, pasi një pjesë e tensionit humbet rezistenca aktive transformatori dhe valvula e hapur (marrë parasysh nga rezistenca r). Tensioni maksimal i kundërt i valvulës U arrmax, siç mund të shihet nga Fig. 1.2, b, arrin vlerën e amplitudës së EMF të mbështjelljes dytësore E 2 m.

Diagrami i rrymës parësore të transformatorit është i ngjashëm me diagramin e rrymës dytësore nëse neglizhojmë rrymën magnetizuese dhe përjashtojmë komponentin DC prej tij. Id, e cila është në mbështjelljen parësore nuk transformohet. Në bërthamën e transformatorit, për shkak të përbërësit konstant të rrymës së mbështjelljes dytësore, krijohet një fluks magnetik konstant shtesë, duke ngopur bërthamën. Ky fenomen quhet - magnetizimi i detyruar i bërthamës së transformatorit komponenti i rrymës konstante, i cili është disavantazhi kryesor i këtij qarku. Si rezultat i ngopjes, rryma magnetizuese e transformatorit rritet disa herë në krahasim me rrymën në mënyrë normale magnetizimi i bërthamës. Një rritje në rrymën magnetizuese shkakton një rritje në seksionin kryq të telit të mbështjelljes parësore, gjë që rezulton në rritje të dimensioneve të transformatorit dhe dimensioneve të ndreqësit në tërësi.

Qarku me valë të plotë me një pikë mes (qarku Mitkevich).

Një ndreqës njëfazor me valë të plotë me një terminal të mesëm (zero) të mbështjelljes dytësore të transformatorit (Fig. 1.3, a) përdoret në pajisjet me tension të ulët. Kjo ju lejon të përgjysmoni numrin e diodave dhe në këtë mënyrë të zvogëloni humbjet, por ka më shumë koeficient i ulët përdorimi i një transformatori dhe, për rrjedhojë, dimensione më të mëdha në krahasim me një ndreqës urë njëfazor, i cili diskutohet më poshtë. Tensioni i kundërt nëpër dioda është më i lartë në këtë qark sesa në një qark urë.

Një element i domosdoshëm i këtij ndreqësi është një transformator me dy mbështjellje dytësore. Një ndreqës i pikës së mesme është në thelb dyfazor sepse mbështjellja dytësore e një transformatori të pikës së mesme prodhon dy emfs, të barabartë në madhësi, por të kundërt në drejtim. Kështu, diagrami i lidhjes së mbështjelljeve është i tillë që tensionet me madhësi të barabartë në terminalet e mbështjelljeve sekondare në lidhje me pikën e mesit zhvendosen në fazë me 180º.

Diagramet e tensionit dhe rrymës që shpjegojnë funksionimin e një ndreqësi me valë të plotë me një dalje mesatare ndaj një ngarkese aktive, duke marrë parasysh humbjet në transformator dhe valvula, janë paraqitur në Fig. 1.3, b.

Oriz. 1.3. Qarku i korrigjimit me valë të plotë me një pikë të mesme (a) dhe diagramet e tensioneve dhe rrymave në të kur vepron në një ngarkesë aktive (b).

Mbështjelljet dytësore të transformatorit janë të lidhura me anodat e valvulave VD 1 dhe VD 2. Tensionet në mbështjelljet dytësore të transformatorit w 21 dhe w 22 janë në antifazë. Prandaj, diodat e qarkut VD 1 dhe VD 2 kryejnë rrymë në mënyrë alternative, secila gjatë gjysmë-ciklit përkatës të tensionit të furnizimit. Gjatë gjysmë-ciklit të parë, anoda e diodës VD 1 ka një potencial pozitiv dhe rrymë i vd1 kalon neper te, ngarkesa dhe gjysemperdredha dytesore w 21 e transformatorit. Gjatë gjysmë-ciklit të dytë, anoda e diodës VD 2 ka një potencial pozitiv, rrymën i vd2 kalon neper te, ngarkesa dhe gjysem-dredha dytesore w 22 te transformatorit, dhe ne qarkun e ngarkeses rryma i d kalon në të njëjtin drejtim si në gjysmëperiudhën e parë.

Kështu, ndryshe nga ndreqësi më i thjeshtë gjysmëvalë, në një ndreqës të pikës së mesme, rryma e korrigjuar kalon përmes ngarkesës gjatë të dy gjysmë cikleve të rrymës alternative, por çdo gjysmë e mbështjelljes dytësore të transformatorit ngarkohet me rrymë vetëm gjatë gjysmë ciklit. Si rezultat i kundërdrejtimit të m.m.f. Komponentët DC të rrymave të mbështjelljeve sekondare unë 21 Dhe unë 22 në bërthamën e transformatorit nuk ka magnetizim të detyruar.

Le të shqyrtojmë llogaritja e faktorit të shfrytëzimit të fuqisë së transformatorit për ndreqës pa humbje me ngarkesë aktive duke përdorur shembullin e një qarku me valë të plotë me një pikë mes.

Tensioni i daljes u d hiqet në këtë qark midis pikës së mesme (zero) të transformatorit dhe pikës së përbashkët të lidhjes së katodave të të dy valvulave. Tensioni mesatar i ngarkesës

ato. ndërmjet vlerës mesatare të tensionit të korrigjuar dhe vlerë efektive ekziston e njëjta marrëdhënie që lidh vlerën mesatare dhe efektive të rrymës sinusoidale.

Rryma mesatare përmes ngarkesës: I d = U d/Rd.

Që nga rryma i d rrjedh nëpër dioda në mënyrë alternative, rryma mesatare nëpër secilën diodë do të jetë:

I vd = I d / 2,

Tensioni i kundërt aplikohet në diodën e fikur kur dioda tjetër është duke përcjellë. Meqenëse maksimumi i aplikuar në një diodë të mbyllur në këtë qark është dyfish tensionit të pikut anën dytësore, atëherë

Madhësia Ud kur llogaritet ndreqësi është dhënë, kështu që gjejmë vlerën efektive të tensionit në mbështjelljen dytësore të transformatorit

Vlera efektive e rrymës së mbështjelljes dytësore të transformatorit

Fuqia e përgjithshme e mbështjelljeve dytësore të transformatorit

Fuqia e përgjithshme e mbështjelljes primare të transformatorit

S 1 = U 1/Unë 1 ; U 1 = U 2 / n ; I 1 = n Unë 2 ;

Faktori i përdorimit të fuqisë së transformatorit në një qark me valë të plotë me një pikë mes

Kështu, fuqia e përgjithshme e transformatorit në një qark me valë të plotë me një pikë mes është 1.48 herë më e madhe se fuqia në ngarkesë.

Qarku i urës (qarku Graetz).

Një qark urë njëfazor (Fig. 1.4, a) karakterizohet nga një faktor i lartë i përdorimit të fuqisë së transformatorit dhe për këtë arsye mund të rekomandohet për përdorim në pajisjet me fuqi të lartë me tensione dalëse nga dhjetëra në qindra volt; valëzimet janë të njëjta si në diagramin e mëparshëm. Në fakt, funksionimi i një qarku urë gjatë çdo gjysmë cikli nuk është i ndryshëm nga qarku me pikën e mesit transformator, vetëm këtu nuk është një valvul që kalon rrymë, por dy valvola të lidhura në seri, dhe për çdo gjysmë cikël nuk përdoren gjysma të veçanta të mbështjelljes dytësore, por një mbështjellje, e cila rrit efikasitetin e përdorimit të transformatorit. Avantazhet - tension i kundërt 2 herë më i ulët në dioda, dimensione më të vogla, faktor më i lartë i përdorimit të transformatorit sesa në një qark me një pikë mes. Disavantazhi është se rënia e tensionit në dioda është 2 herë më e madhe.

Diagramet e tensionit dhe rrymës që shpjegojnë funksionimin e një ndreqësi të urës njëfazore për një ngarkesë aktive, duke marrë parasysh humbjet në transformator dhe valvula, janë paraqitur në Fig. 1.4, b. Tensioni i daljes u d me një ngarkesë thjesht aktive, si në qark me daljen e pikës së mesit të transformatorit, ka formën e gjysmëvalëve të tensionit unipolar ju 2 (Fig. 1.3, b). Kjo është marrë si rezultat i zhbllokimit të alternuar të diodave VD 1, VD 4 dhe VD 2, VD 3. Diodat VD 1 dhe VD 4 janë të hapura në gjysmën e valës së tensionit ju 2 polaritet pozitiv (treguar në figurën 1.4, por pa kllapa), duke siguruar lidhjen e mbështjelljes dytësore të transformatorit me ngarkesën dhe krijimin e tensionit në të u d polaritet i njëjtë me tensionin ju 2 . Në gjysmën e valës së tensionit ju 2 polariteti negativ (treguar në Fig. 1.4 dhe me kllapa), diodat VD 2 dhe VD 3 janë të hapura, duke lidhur tensionin ju 2 në një ngarkesë me polaritet të njëjtë si në intervalin e mëparshëm.

Oriz. 1.4. Qarku i korrigjimit të urës njëfazore (qarku Graetz) (a) dhe diagramet e tensioneve dhe rrymave në të kur funksionon me një ngarkesë aktive (b).

Për shkak të identitetit të kthesave u d Për ndreqës pa humbje(të urë dhe me një pikë mes) të njëjtat marrëdhënie midis tensionit të korrigjuar janë të vlefshme Ud dhe vlera e tensionit efektiv U 2.

, ,

prandaj, valëzimet janë të njëjta si në diagramin e mëparshëm.

Aktuale Id shpërndahet në mënyrë të barabartë ndërmjet çifteve të diodave dhe rryma e secilës diodë përcaktohet në të njëjtën mënyrë si në qarkun e mëparshëm.

Tensioni i kundërt aplikohet njëkohësisht në dy dioda jopërçuese mbi intervalin e përcjellshmërisë së dy diodave të tjera dhe përcaktohet vlera maksimale e tij. vlera e amplitudës tensionit ju 2

,

ato. është gjysma e asaj në qarkun e mesit.

Rryma në ngarkesë rrjedh gjatë të dy gjysmë cikleve të tensionit alternativ, si dhe rryma në mbështjelljen dytësore të transformatorit, e cila ka formën e një vale sinus. Vlera efektive e rrymës së mbështjelljes dytësore të transformatorit

,

kjo për faktin se, ndryshe nga një qark me një pikë mes, rryma unë 2 këtu është sinusoidale, jo pulsuese.

Duke marrë parasysh faktin se transformatori ka vetëm një dredha-dredha dytësore, për një qark urë fuqia e përgjithshme e mbështjelljes primare dhe sekondare do të jetë e njëjtë dhe fuqia totale e përgjithshme S gab është e barabartë me fuqinë e përgjithshme të mbështjelljes primare të transformatorit në qarkun e diskutuar më parë me një pikë mes, d.m.th. 1.23 Pd .

Në diagramet skematike urë diodike mund të përshkruhen ai është portretizuar në mënyra të ndryshme dhe në shumë raste thjeshtuar(siç tregohet në foton në të majtë). Zakonisht, një imazh i tillë shërben për të thjeshtuar formë e përgjithshme diagram skematik, ose për të treguar se në në këtë rast përdoret montimi i diodës. Montimi i diodës- këto janë 4 dioda me të njëjtat parametra ndodhet ne nje pallat te perbashket. Asambleja e diodës është një pjesë më e avancuar teknologjikisht sepse zë më pak hapësirë ​​në tabelën e qarkut të printuar.

Ndreqës trefazorë.

Qarku ndreqës trefazor i furnizimit me energji përdoret kryesisht për të fuqizuar konsumatorët me fuqi të mesme dhe të lartë.
Dredha-dredha kryesore e transformatorëve të ndreqësve të tillë përbëhet nga tre faza dhe është e lidhur ose në një yll ose në një trekëndësh. Dredha-dredha dytësore e transformatorit (mund të ketë disa prej tyre) është gjithashtu trefazore. Duke përdorur qarqe speciale për lidhjen e mbështjelljes dytësore dhe të gjithë ndreqësit, është e mundur të merret një tension i korrigjuar me një numër valëzimesh për periudhë që është shumëfish i tre. Me një rritje të numrit të valëzimeve në tensionin e korrigjuar, dimensionet zbutjen e elementeve të filtrit, ose nuk ka fare nevojë për to. Ndreqësit trefazorë të furnizimit me energji ngarkojnë në mënyrë të barabartë rrjetin rrymë trefazore, dhe karakterizohen nga një faktor i lartë shfrytëzimi i transformatorit.

Qarku neutral trefazor (yll-yll).

Qarku i një ndreqësi trefazor me një pikë të mesme (zero) përfshin një transformator me mbështjellje dytësore të lidhur në një yll. Terminalet e mbështjelljes dytësore janë të lidhura me anodat e tre valvulave. Ngarkesa lidhet me pikën e përbashkët të lidhjes së katodave të valvulave dhe terminalin e mesëm të mbështjelljeve dytësore (Fig. 1.5, a).

Diagramet e tensionit dhe rrymës që shpjegojnë funksionimin e një ndreqësi të idealizuar trefazor me një pikë mes në një ngarkesë aktive janë paraqitur në Fig. 1.5, b. Në një qark të idealizuar, pa marrë parasysh induktancat e rrjedhjes së mbështjelljes së transformatorit dhe duke supozuar se valvulat janë ideale, ndërrimi aktual, d.m.th. Kalimi i rrymës nga një valvul në tjetrin ndodh menjëherë dhe në çdo moment rryma kalon vetëm një valvul, anoda e së cilës ka potencialin më të lartë.

Oriz. 1.5. Qarku i korrigjimit zero trefazor (yll-yll) (a) dhe diagramet e tensioneve dhe rrymave në të kur funksionon me një ngarkesë aktive (b).

Në një qark ndreqës trefazor të pikës së mesme, rryma e ngarkesës krijohet nga voltazhi fazor i mbështjelljes dytësore të transformatorit. Gjatë periudhës së tensionit të furnizimit, një rrymë unipolare kalon një herë nëpër çdo mbështjellje dytësore, me intervalin e përcjelljes së secilës valvul 2π/3 (120º). Një valvul i hapur lidh tensionin e fazës përkatëse me ngarkesën. Si rezultat, një tension pulsues unipolar vepron në ngarkesë u d , i cili përfaqëson seksione të tensioneve fazore të mbështjelljeve sekondare dhe përmban valëzime të trefishta për periodë.

Përparësitë e skemës: numër i vogël i diodave dhe, në përputhje me rrethanat, një rënie e tensionit të ulët në to dhe për këtë arsye mund të përdoret për korrigjimin tension i ulët në fuqi e rritur(mbi 500 W); frekuenca e lartë e valëzimit të tensionit të korrigjuar - tre frekuenca të rrjetit të furnizimit, i cili, në disa raste, lejon përdorimin e këtij qarku pa filtër.

Të metat: tension i rëndësishëm i kundërt në dioda, shfrytëzim i ulët i transformatorit për shkak të fenomenit të magnetizimit të qarkut magnetik.

Qarku i urës trefazore (qarku Larionov).

Qarku i urës trefazore (Fig. 1.6, a) ka efikasitetin më të mirë të fuqisë së transformatorit, tensionin më të ulët të kundërt në diodë dhe një frekuencë të lartë valëzimi (gjashtë-pulsi) të tensionit të korrigjuar, i cili, në disa raste, lejon përdorimi i këtij qarku pa filtër. Skema përdoret në gamë të gjerë tensionet dhe fuqitë e korrigjuara.

Qarku ndreqës i urës trefazore përmban një urë ndreqës prej gjashtë valvulash, në të cilën dy grupe trefazore janë të lidhur në seri. Në grupin e poshtëm, valvulat janë të lidhura me katodë (grupi katodë), dhe në grupin e sipërm - me anoda (grupi i anodës). Ngarkesa lidhet midis pikave të lidhjes së katodës dhe anodës së valvulave. Qarku lejon lidhjen e mbështjelljes primare dhe dytësore të transformatorit me një yll ose trekëndësh.

Diagramet e tensionit dhe rrymës që shpjegojnë funksionimin e një ndreqësi të idealizuar të urës trefazore për një ngarkesë aktive janë paraqitur në Fig. 1.6 (b, c).

Oriz. 1.6. Qarku i korrigjimit të urës trefazore (qarku Larionov) (a) dhe diagramet e tensioneve dhe rrymave në të kur punoni me një ngarkesë aktive (b, c).

Secili nga dy grupet e ndreqësit përsërit funksionimin e një ndreqësi trefazor me një pikë mes, pra, në të njëjtën vlerë tensioni të dredha-dredha dytësore të transformatorit U 2 , si në një ndreqës trefazor të pikës së mesme, tensioni mesatar i korrigjuar Ud i këtij ndreqësi do të jetë dy herë më i madh ose anasjelltas, me të njëjtën vlerë Ud magnitudë U 2 do të jetë dy herë më shumë.

Në një qark ndreqës trefazor me një pikë mes, rryma e ngarkesës krijohet nën veprimin e tensionit fazor të mbështjelljes dytësore të transformatorit, dhe në një qark urë - nën veprimin e tensionit të linjës. Rryma e ngarkesës këtu rrjedh përmes dy valvulave: njëra me potencialin më të lartë të anodës në lidhje me pikën zero të transformatorit nga grupi katodik, tjetra me potencialin më të ulët të katodës nga grupi i anodës. Me fjalë të tjera, ato dy valvola të urës ndreqëse tërthore ndërmjet të cilave vepron tensioni linear më i madh në drejtimin përcjellës do të jenë në gjendje përçuese.

Gjatë periudhës së tensionit të furnizimit, ndodhin gjashtë ndërrime të valvulave dhe qarku funksionon në gjashtë cikle ore, kjo është arsyeja pse shpesh quhet me gjashtë puls. Kështu, tensioni i korrigjuar ka gjashtëfishin e valëzimit, megjithëse këndi i përcjelljes së secilës valvul është i njëjtë si në qark trefazor me një mes, d.m.th. 2π/3 (120º). Në këtë rast, intervali bashkëpunimi dy valvola është e barabartë me π/3 (60º).

Kurba e rrymës së mbështjelljes dytësore të transformatorit përcaktohet nga rrymat e dy valvulave të lidhura me një fazë të caktuar. Njëra nga valvulat përfshihet në grupin e anodës, dhe tjetra është në grupin e katodës. Rryma sekondare është e alternuar me një pauzë midis pulseve me kohëzgjatje π/3 (60º), kur të dy valvulat e një faze të caktuar janë të mbyllura. Nuk ka asnjë komponent të drejtpërdrejtë në rrymën sekondare, dhe për këtë arsye një fluks magnetizimi i detyruar i qarkut magnetik të transformatorit nuk krijohet në qarkun e urës.

Më shumë detaje mund të lexoni këtu:

Përmbajtja:

NË rrjetet elektrike Përdoret kryesisht rryma alternative, e cila fuqizon shumicën e konsumatorëve industrialë dhe shtëpiak. Megjithatë, ka shumë pajisje elektrike- magnetofon, marrës dhe pajisje të tjera të bazuara në gjysmëpërçues ose llamba. Ata kërkojnë vetëm rrymë të drejtpërdrejtë për të funksionuar. Përveç kësaj, përdoret në shumë procese prodhimi fabrikash.

Gjenerimi mbizotërues i rrymës alternative shoqërohet me lehtësinë e shndërrimit të tij në kuptime të ndryshme stresi. Tek të tjerët gjë pozitive konsiderohet transmetimi i rrymës alternative përmes linjave të energjisë me humbje minimale. Prandaj, të gjitha transformimet e nevojshme kryhen nga ndreqësit AC, të cilët bëjnë të mundur marrjen e nevojshme punë normale Pajisje elektrike.

Parimi i funksionimit të ndreqësit aktual

Funksioni kryesor i një ndreqësi të rrymës është shndërrimi i tensionit të alternuar në tension të drejtpërdrejtë. Parimi i funksionimit të këtyre pajisjeve bazohet në vetitë e rrymës alternative, madhësia dhe drejtimi i së cilës ndryshojnë me kalimin e kohës.

Sipas vlerës standarde, ndryshimi i drejtimit të rrymës në rrjet është 50 herë brenda një sekonde. Kjo lëkundje është një frekuencë dhe është 50 herc ose cikle. Kjo është, vlera e rrymës elektrike në periudhë të caktuar arrin zero dhe pastaj gradualisht rritet në vlerën e tij maksimale. Ky proces përsëritet vazhdimisht dhe ndodh në një formë periodike. Vlera aktuale ndryshon vazhdimisht në përputhje me ligjin sinusoidal.

Detyra kryesore e ndreqësit është të marrë një tension të qëndrueshëm konstant që nuk ndryshon madhësinë dhe drejtimin e tij. Vetë procesi i korrigjimit përfshin funksionimin e një valvule që lejon që rryma të rrjedhë vetëm në një drejtim. Si rezultat i përçueshmërisë së njëanshme të valvulës, kalimi i rrymës përmes tij ndodh ekskluzivisht në gjysmë cikle pozitive. Gjatë periudhave negative nuk ka rrymë në qark.

Në prani të një gjysmëvale pozitive, rezistenca në valvul është minimale, gjë që siguron kalimin e lirë të rrymës. Gjysma e valës negative i nënshtrohet rezistencës së konsiderueshme, vonohet dhe nuk kalon nëpër valvul. Si rezultat i lidhjes së valvulës me qarkun, rryma alternative do të mungojë plotësisht. Ndryshimet në rrymën e mbetur në qark do të ndikojnë vetëm në madhësinë e tij dhe drejtimi do të mbetet i pandryshuar. Kjo është e ashtuquajtura rrymë primare ose pulsuese. Mund të përdoret për të karikuar baterinë, por nuk është i përshtatshëm për energji, p.sh. pajisje radio-elektronike. Është e nevojshme të kryhet një procedurë zbutjeje në mënyrë që rryma pulsuese të kthehet në . Për këtë, përdoret një filtër i veçantë.

Një kondensator me kapacitet të madh. Rryma e korrigjuar zbutet ose filtrohet duke ngarkuar kondensatorin me rrymën që vjen nga valvula. Si rezultat, krijohet një furnizim i caktuar me energji elektrike. Kur rryma që kalon përmes valvulës zvogëlohet dhe voltazhi bie në të gjithë ngarkesën në fund të çdo gjysmë cikli pozitiv, kondensatori lëshon energjinë e akumuluar.

Ndreqës me gjysmë valë

Jo të gjithë filtrat janë në gjendje të eliminojnë plotësisht valëzimet e papritura nga rryma. Për këto qëllime, kërkohen filtra më të avancuar që ofrojnë vetëm valëzime të vogla DC në ngarkesë. Grumbullime të tilla nuk kanë një ndikim vendimtar në funksionet themelore të pajisjes elektronike që merr energji përmes ndreqësit.

Deri në shumicën pajisje të thjeshta zbatohet . Parimi kryesor i funksionimit të tij është përdorimi i vetëm gjysmë cikleve pozitive për korrigjim. Rryma e korrigjuar dhe tensioni i rrjetit kanë të njëjtën frekuencë pulsimet. Prandaj, për t'i zbutur ato në një ndreqës me gjysmë valë, duhet të përdoret filtër i mirë. Duke përdorur këto pajisje, pajisjet furnizohen me energji me konsum të ulët të rrymës. Në rast të rritjes vlerat aktuale, është e nevojshme të përdoren filtra më komplekse.

Funksionimi i ndreqësve me valë të plotë

Rryma alternative është bërë më e përhapur, duke përdorur dy valvola njëherësh. Rrjedha e rrymës në ngarkesë ndodh gjithmonë në një drejtim.

Qarku i korrigjimit funksionon si më poshtë. NË kohë të caktuar në një nga terminalet e mbështjelljes dytësore të transformatorit, voltazhi do të jetë pozitiv në lidhje me terminalin tjetër. Rryma kalon përmes valvulës së parë me rezistencë të vogël, pas së cilës kalon përgjatë ngarkesës deri në mes të mbështjelljes dytësore. Kjo situatë do të vazhdojë gjatë gjithë gjysmëciklit pozitiv. Kur rryma në terminalin e parë të transformatorit ndryshon, voltazhi do të bëhet negativ. Nuk do të ketë rrymë që kalon nëpër valvulën e parë për shkak të rezistencës së saj të lartë. Fundi i dytë i mbështjelljes do të jetë në tension pozitiv, dhe rryma do të fillojë të rrjedhë përmes valvulës së dytë, ngarkesës, me dalje në mes të mbështjelljes dytësore të transformatorit.

Ky qark i korrigjimit të rrymës lejon përdorimin e dy gjysmë cikleve të tensionit. Frekuencë e lartë ripple lehtëson shumë filtrimin e tensionit të korrigjuar.

Si funksionon korrigjimi AC?

Drejtimi dridhjet elektrike , ky është procesi me anë të të cilit një lëkundje e hyrjes alternative shndërrohet në një lëkundje dalëse të vetëm një shenje (Figura 1.5). Procesi i korrigjimit përdoret në pajisjet e furnizimit me energji (furnizimet me energji elektrike) dhe demoduluesit.

Korrigjimi kryhet gjithmonë duke përdorur elementë jolinearë që kanë vetinë e transmetimit të njëanshëm të rrymës elektrike. Falë këtyre vetive, një rrymë e së njëjtës shenjë merret në daljen e elementit ndreqës.

Për ndreqje përdoren diodat gjysmëpërçuese dhe vakum (kenotrone), diodat e shkarkimit të gazit (gastronet), tiratronet, elementët e silikonit dhe selenit, tiristorët dhe elementët e tjerë me veti jolineare, në varësi të aplikimit, vlerave të tensioneve të korrigjuara dhe rrymat e marra nga ngarkesa. Në fuqi të ulët pajisjet elektronike Diodat gjysmëpërçuese përdoren më shpesh për korrigjim.

Emri "ndreqës" përdoret kryesisht për qarqet që konvertojnë rrymën alternative në rrymë direkte. Ndreqësi është gjithashtu vetë elementi me veti njëdrejtimëshe që përdoret në procesin e drejtimit.

Ndreqës me gjysmë valë Ky quhet ndreqës, në daljen e të cilit, pas procesit të korrigjimit, mbeten lëkundje të së njëjtës shenjë. Qarku i një ndreqësi gjysmëvalë të ngacmuar nga një sinjal sinusoidal është paraqitur në figurën 1.6.

Një diodë e lidhur në atë mënyrë që drejton rrymën vetëm gjatë gjysmë cikleve pozitive të lëkundjes së hyrjes, d.m.th. kur tensioni në anodën e tij është më i madh se potenciali i katodës. Vlera mesatare e lëkundjes së marrë si rezultat i korrigjimit të një tensioni sinusoidal me një vlerë efektive dhe një vlerë maksimale është e barabartë me

.

Për shembull, kur korrigjojmë një tension me një vlerë efektive, pas korrigjimit marrim një tension.

Gjatë gjysmë-ciklit negativ, dioda nuk përcjell rrymë dhe i gjithë voltazhi i furnizuar në ndreqës vepron në diodë si tension i kundërt i ndreqësit. Kur ndryshoni drejtimin e ndezjes së diodës, ajo do të përçojë në gjysmë cikle negative dhe jo në ato pozitive.

Qarku ndreqës në shqyrtim quhet sekuencial. Emri është për faktin se ngarkesa është e lidhur në seri me një element jolinear (valvul).

Ndreqës me valë të plotë quhet ndreqës në të cilin, pas procesit të korrigjimit, mbeten seksione të lëkundjes hyrëse që kanë të njëjtën shenjë. Pas ndryshimit të shenjës, atyre u shtohen seksione me shenjën e kundërt.

Diagrami skematik i një ndreqësi me valë të plotë të kontrolluar nga një sinjal sinusoidal nga një transformator është paraqitur në figurën 1.7.

Gjatë periudhave kohore kur aplikohet një tension pozitiv në anodën e diodës D1, një tension negativ është i pranishëm në anodën e diodës D2 dhe anasjelltas. Kjo është për shkak se pika e mesme e mbështjelljes dytësore të transformatorit është e tokëzuar dhe prandaj është në potencial zero. Me një tension gjysmë-valë pozitiv në mbështjelljen dytësore, dioda D1 kalon rrymë, por dioda D2 jo.

Me një gjysmë-valë negative, një tension pozitiv vepron në diodën D2, e cila përçon, por dioda D1 me anim të kundërt nuk përcjell. Vlera mesatare e tensionit e marrë në daljen e një ndreqësi me valë të plotë është 2 herë më e madhe se voltazhi i marrë në daljen e një ndreqësi me gjysmë valë.

Parametrat teknikë të ndreqësit:

- Faktori i valëzimit të ndreqësitështë raporti i vlerës maksimale të komponentit të tensionit alternativ në daljen e ndreqësit me vlerën e përbërësit të tij konstant në këtë dalje. Në shumicën e aplikacioneve është e dëshirueshme që faktori i valëzimit të mbahet sa më i ulët që të jetë e mundur. Reduktimi i valëzimit arrihet duke përdorur filtra të përshtatshëm.

- Faktori i shfrytëzimit të transformatorit në qarkun ndreqës, përkufizohet si raport i dy fuqive: fuqia dalëse DC dhe fuqi e vlerësuar mbështjellja dytësore e transformatorit.

- Efikasiteti, është një parametër që karakterizon efikasitetin e qarkut ndreqës në konvertimin e tensionit AC në DC. Efikasiteti i një ndreqësi shprehet si raporti i fuqisë DC të dorëzuar në ngarkesë me fuqinë hyrëse AC. Efikasiteti përcaktohet për një ngarkesë rezistente.

-

Grumbullimi i frekuencës së ndreqësit, kjo është frekuenca themelore e komponentit alternativ që ekziston në daljen e ndreqësit. Në rastin e një ndreqësi me gjysmëvalë, frekuenca e valëzimit është e barabartë me frekuencën e lëkundjes së hyrjes. Sa më e lartë të jetë frekuenca e pulsimit, aq më e lehtë është të filtroni valëzimet.