Методическая разработка Трехфазные выпрямители

Методическая разработка

по ОП.03 Электротехника и электроника

на тему

 «Трехфазные выпрямители»

2021

Цель занятия:

1.     Изучить тему Трехфазные выпрямители

Время:  2 часа

Место: кабинет Электротехники и электроники

Учебно - материальное обеспечение:

Плакаты, презентации, лабораторное оборудование.

Распределение времени занятия:

Вступительная часть                                                                      5 мин;

Проверка подготовки обучающихся к занятию                             5 мин;

Учебные вопросы занятия                                                              25 мин;

Домашнее задание                                                                         5 мин;

Заключение                                                                                    5 мин.

Содержание занятия

Вступительная часть

–        принять рапорт дежурного по группе;

–        проверить наличие студентов и их готовность к занятию;

–        ответить на вопросы, которые возникли при подготовке к занятию на самостоятельной работе;

–        провести опрос по ранее изученному материалу:

–        Опрос рекомендуется провести устно, задавая вопросы и вызывая одного-двух студентов для ответа,

Трехфазные выпрямители

Трехфазные выпрямители применяют как выпрямители средней и большой мощностей. Существует два основных типа выпрямителей: с нейтральным выводом и мостовой.

На рис. 8.16,а изображена схема трехфазного выпрямителя с нейтральным выводом. В него входят: трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены звездой, три диода, включенные в каждую из фаз трансформатора, и нагрузочный резистор R_н.

Работу выпрямителя удобно рассматривать с помощью временных диаграмм, представленных на рис. 8.16,б. Из рисунка видно, что диоды работают поочередно, каждый в течение трети периода, когда потенциал начала одной из фазных обмоток (например, а) более положителен, чем двух других (b и с). Выпрямленный ток в нагрузочном резисторе R_н создается токами каждого диода, имеет одно и то же направление и равен сумме выпрямленных токов каждой из фаз: i_н = i_a + i_b + i_c.

Рис. 8.16. Схема (а), временные диаграммы напряжения и токов (б) трехфазного

выпрямителя с нейтральным выводом 

В нагрузочном токе i_н этого выпрямителя пульсации значительно меньше по сравнению с однофазным выпрямителем.

Коэффициент пульсации имеет значение 0,25.

Трехфазный выпрямитель с нейтральным выводом служит для питания нагрузочных устройств, в которых средние значения выпрямленного тока доходят до сотен ампер, а напряжение – до десятков киловольт. Достоинством такого выпрямителя является достаточно высокая надежность, что определяется минимальным количеством диодов. К недостаткам следует отнести подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током, что приводит к снижению КПД выпрямителя.

Рис. 8.17. Схема (а), временные диаграммы напряжений и токов (б) трехфазного мостового

выпрямителя

Трехфазный мостовой выпрямитель, несмотря на то, что в нем используется в два раза больше диодов, по всем показателям превосходит рассмотренный трехфазный выпрямитель и поэтому наиболее распространен среди выпрямителей средней и большой мощности. Схема этого выпрямителя (см. рис.8.17, a) была предложена в 1923 г. проф. А. Н. Ларионовым. Данный выпрямитель содержит мост из шести диодов: диоды VD₁, VD₃, VD₅ образуют одну группу, а диоды VD₂, VD₄, VD₆ – другую. Общая точка первой группы диодов образует положительный полюс на нагрузочном резисторе R_н, а общая точка второй группы – отрицательный полюс на нем. В этом выпрямителе в каждый момент времени ток в нагрузочном резисторе и двух диодах появляется тогда, когда к этим диодам приложено наибольшее напряжение. Например, в интервал времени t₁ – t₂                   (см. рис.8.17, б) ток возникает в цепи диод VD₁ – нагрузочный резистор R_н – диод VD₄, так как к этим диодам приложено линейное напряжение u_ab, которое в этот интервал времени больше других линейных напряжений. В интервал времени t₂ – ₃ открыты  диоды VD₁, VD₆, так как к ним приложено наибольшее в это время линейное напряжение и_ас, и т.д. Нетрудно видеть, что во все интервалы времени токи в нагрузочном резисторе R имеют одно и то же направление.

Из временных диаграмм (рис. 8.17,б) видно, что пульсации выпрямленного напряжения значительно меньше, чем в трехфазном выпрямителе с нейтральным выводом.

Подсчет коэффициента пульсации дает значение 0,057.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

-      подвести итоги занятия;

-      напомнить тему, цели и учебные вопросы;

-      объявить оценки;

-      ответить на вопросы;

-      отметить активность и дисциплину на занятии;

-      дать задание на самоподготовку.

Список используемой литературы

1.       Славинский, А. К. Электротехника с основами электроники : учебное пособие / А. К. Славинский, И. С. Туревский. — Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2020. — 448 с.

2.       Маркелов, С. Н. Электротехника и электроника : учебное пособие / С.Н. Маркелов, Б.Я. Сазанов. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 267 с.

Скачано с www.znanio.ru