Taisngrieža parametri un shēmas
Taisngriezis - statiska ierīce, ko izmanto, lai pārveidotu strāvas avota (tīkla) maiņstrāvu līdzstrāvā. Taisngriezis sastāv no transformatora, vārstu grupas un izlīdzinošā filtra (1. att.).
Transformators Tr veic vairākas funkcijas: maina tīkla Uin spriegumu uz korekcijai nepieciešamo vērtību U1, elektriski atdala slodzi H no tīkla, pārveido maiņstrāvas fāžu skaitu.
VG vārstu grupa tiek pārveidota maiņstrāva uz pulsējošu vienvirziena. Izlīdzināšanas filtrs SF samazina rektificētā sprieguma (strāvas) pulsāciju līdz slodzei pieņemamai vērtībai. Transformators Tr un izlīdzināšanas filtrs SF ir neobligāti taisngrieža ķēdes elementi.
Rīsi. 1. Taisngrieža blokshēma
Galvenie parametri, kas raksturo taisngrieža darba kvalitāti, ir:
-
rektificētā (izejas) sprieguma vidējās vērtības Utrešdien un strāva Aztrešdien,
-
pulsācijas frekvence ir n izejas spriegums (strāva),
-
pulsācijas koeficients p, vienāds ar viļņa sprieguma amplitūdas attiecību pret izejas sprieguma vidējo vērtību.Pulsācijas koeficienta p vietā bieži tiek izmantots pirmās harmonikas pulsācijas koeficients, kas ir vienāds ar izejas sprieguma pirmās harmonikas amplitūdas attiecību pret tās vidējo vērtību,
-
ārējais raksturlielums — rektificētā sprieguma vidējās vērtības atkarība no rektificētās strāvas vidējās vērtības,
-
c. lpp. utt. η = Puseful / Pmīnusi = Puseful / (lietderīgi + Ptr + Pvg + Pf), kur Ptr, Pvg, Pf — enerģijas patēriņš transformatorā, vārstu grupā un izlīdzinošā filtrā.
Taisngrieža (vārstu grupas) darbības pamatā ir vārstu īpašības - nelineāras divu spaiļu ierīces, kas vada strāvu galvenokārt vienā (uz priekšu) virzienā.
Pusvadītāju diodes parasti izmanto kā vārstus. Vārsts ar nulli uz priekšu pretestību un bezgalīgu pretestību atpakaļ tiek saukts par ideālu.
Reālo vārtu strāvas-sprieguma raksturlielumi ir tuvu V. a. NS. ideāls vārsts. Darbībai taisngriežos vārsti tiek izvēlēti atbilstoši darbības parametriem, kas ietver:
-
augstākā (pastāvīgā) darba strāva Az cmax - maksimālā pieļaujamā koriģētās strāvas vidējā vērtība, kas plūst caur vārstu tā darbības laikā pusdienas pretestības slodzes ķēdē (normālos dzesēšanas apstākļos konkrētam vārstam un temperatūrā, kas nepārsniedz robežvērtība),
-
maksimālais pieļaujamais reversais spriegums (amplitūda) Urevmax — apgrieztais spriegums, ko vārsts var izturēt ilgu laiku. Parasti Urevmax spriegums ir vienāds ar pusi no pārrāvuma sprieguma,
-
tiešā sprieguma kritums Upr — tiešā sprieguma vidējā vērtība pusē taisngrieža ķēdē, kas darbojas ar pretestības slodzi ar nominālo strāvu.
-
reversā strāva Iobr — caur vārstu plūstošās strāvas vērtība, kad tam tiek pielikts pieļaujamais pretējais spriegums,
-
maksimālā jauda Pmax — maksimālā pieļaujamā jauda, ko vārsts var izkliedēt.
Iztaisnošanas ķēdes
Visizplatītākās taisngriežu shēmas ir parādītas attēlos., kur pieņemti šādi apzīmējumi: mc ir tīkla sprieguma fāžu skaits, m1 ir sprieguma fāžu skaits taisngrieža ķēdes ieejā (pie izejas transformators), m = fп / fc - koeficients, kas vienāds ar izejas sprieguma viļņu frekvences attiecību pret tīkla sprieguma frekvenci. Tā kā vārsti ir parādīti visur pusvadītāju diodes.
Visizplatītākā taisnošanas un izejas sprieguma forma, strādājot ar pretestības slodzi:
Vienfāzes pusviļņu taisngrieža ķēde (mc = 1, m1 = 1, m = 1)
Vienfāzes pilna viļņa taisngrieža ķēde (tilta taisngrieža ķēde mc = 1, m1 = 1, m = 2)
Vienfāzes taisngrieža ķēde ar viduspunkta izeju (mc = 1, m1 = 2, m = 2)
Trīsfāzu rektifikācijas ķēde ar neitrālu izeju (mc = 3, m1 = 3, m = 3)
Trīsfāzu tilta taisngrieža ķēde (mc = 3, m1 = 3, m = 6)
Pamatsakarības taisngriežu ķēdēm, kas darbojas ar pretestības slodzi Rn, pieņemot, ka transformators un vārsti ir ideāli, ir norādītas tabulā: