Puente rectificador trifásico: principio de funcionamiento y circuitos.
Si se utilizan rectificadores monofásicos o monofásicos de puente para circuitos de CC de baja potencia, a veces se requieren rectificadores trifásicos para suministrar cargas de potencia más altas.
Los rectificadores trifásicos permiten obtener altos valores de corrientes constantes con bajos niveles de ondulación de la tensión de salida, lo que tiene el efecto de reducir los requisitos para las características del filtro de salida de suavizado.
Entonces, primero, considere el rectificador trifásico monofásico que se muestra en la siguiente figura:
En el circuito unipolar que se muestra en la figura, solo tres están conectados a los terminales de los devanados secundarios de un transformador trifásico. rectificador… La carga se conecta a un circuito entre el punto común donde convergen los cátodos de los diodos y el terminal común de los tres devanados secundarios del transformador.
Consideremos ahora los diagramas de tiempo de las corrientes y voltajes que ocurren en los devanados secundarios del transformador y de uno de los diodos de un rectificador monofásico trifásico:
Algunos dispositivos de CC requieren un voltaje de suministro más alto que el que puede proporcionar el circuito único anterior. Por lo tanto, en algunos casos es más adecuado un circuito push-out trifásico. Su diagrama esquemático se muestra en la siguiente figura.
Como ya señalamos, los requisitos de filtro se reducen, puede ver esto en los gráficos. Este circuito se conoce como puente rectificador trifásico Larionov:
Ahora mira los diagramas y compáralos con el diagrama de la unidad. El voltaje de salida en el circuito puente se representa fácilmente como la suma de los voltajes de dos rectificadores individuales que operan en fases opuestas. Tensión Ud = Ud1 + Ud2. El número de fases de salida es obviamente mayor y la frecuencia de las ondas de la red es mayor.
En este caso particular, seis fases DC en lugar de las tres que había en un solo circuito. Por lo tanto, los requisitos para el filtro antisolapamiento se reducen y, en algunos casos, se pueden eliminar por completo.
Tres fases de los devanados combinadas con dos semiciclos de rectificación dan una frecuencia de onda fundamental igual a seis veces la frecuencia de la red (6 * 50 = 300). Esto se puede ver en los diagramas de voltaje y corriente.
La conexión del puente se puede ver como una combinación de dos circuitos monofásicos trifásicos de punto cero, siendo los diodos 1, 3 y 5 el grupo catódico de diodos y los diodos 2, 4 y 6 siendo el grupo anódico.
Los dos transformadores parecen estar combinados en uno. En cualquier momento, la corriente fluye a través de los diodos, dos diodos participan simultáneamente en el proceso, uno de cada grupo.
Se abre el diodo catódico al que se le aplica un potencial mayor con respecto a los ánodos del grupo opuesto de diodos, y en el grupo anódico exactamente el de los diodos a los que se le aplica el potencial menor con respecto a los cátodos de los diodos del grupo catódico se abre
La transición de los intervalos de tiempo de trabajo entre los diodos ocurre en los momentos de conmutación natural, los diodos funcionan en orden. Como resultado, el potencial de los cátodos comunes y los ánodos comunes se puede medir mediante las envolventes superior e inferior de los gráficos de voltaje de fase (ver diagramas).
Los valores instantáneos de las tensiones rectificadas son iguales a la diferencia de potencial entre los grupos catódico y anódico de los diodos, es decir, la suma de las ordenadas en el diagrama entre las envolventes. La corriente directa de los devanados secundarios se muestra en el diagrama de carga resistiva.
Del mismo modo, de un transformador trifásico se pueden obtener más de seis fases de tensión constante: nueve, doce, dieciocho e incluso más. Cuantas más fases (más pares de diodos) haya en el rectificador, menor será el nivel de ondulación del voltaje de salida. Aquí, mira el circuito con 12 diodos:
Aquí, un transformador trifásico contiene dos devanados secundarios trifásicos, uno de los grupos se combina en un circuito «triángulo», el otro en una «estrella». El número de vueltas en las bobinas de los grupos difiere en 1,73 veces, lo que permite obtener los mismos valores de voltaje de la "estrella" y del "triángulo".
En este caso, el cambio de fase de los voltajes en estos dos grupos de devanados secundarios entre sí es de 30 °.Dado que los rectificadores están conectados en serie, la tensión de salida se suma y la frecuencia de ondulación de la carga es ahora 12 veces mayor que la frecuencia de la red, mientras que el nivel de ondulación es menor.
Ver también:
Rectificadores controlados: dispositivo, esquemas, principio de funcionamiento.
Los esquemas de rectificación de CA a CC más comunes
Rectificador de punto medio de onda completa