Основные сведения о выпрямителях

Выпрямитель – это преобразователь электрического тока переменного напряжения в ток постоянного напряжения. Большинство мощных источников электрической энергии вырабатывают ток переменного напряжения. Однако многие электрические устройства транспорта, сварочного производства, электроники и других отраслей промышленности работают на токе постоянного напряжения.

В общем случае структурная схема выпрямителя (рисунок 1) содержит: Т – трансформатор; В – выпрямитель; Ф – сглаживающий фильтр и стабилизатор напряжения Ст.

Выпрямители подразделяют на однофазные и трехфазные, а также на однополупериодные и двухполупериодные. В однополупериодных выпрямителях по вторичным обмоткам трансформатора ток проходит один раз за период, в двухполупериодных – дважды за период.

Рисунок 1 – Структурная схема выпрямителя

Трансформатор служит для изменения синусоидального напряжения сети до необходимого уровня, которое затем преобразуется в постоянное напряжение. Сглаживающий фильтр уменьшает пульсацию выпрямленного напряжения. Стабилизатор стабилизирует напряжение на приемнике при колебаниях напряжения сети и тока нагрузки.

Преобразование переменного напряжения в постоянное происходит в блоке В, схема которого определяет частоту пульсаций выпрямленного напряжения.

В зависимости от мощности нагрузки и требований к выпрямленному напряжению используют следующие схемы выпрямления: однофазные и трехфазные.

Однофазные выпрямители могут быть однополупериодными и двухполупериодными. Однофазные однополупериодные выпрямители характеризуются большими пульсациями и, кроме этого, могут применяться только в маломощных устройствах. В связи с этим данные выпрямители применяются очень редко и поэтому в данном расчетном задании рассматриваться не будут.

Двухполупериодные схемы разделяются на двухполупериодные со средней точкой трансформатора (рисунок 2,а) и однофазные мостовые (рисунок 2,б).

а) б)

в) г)

Рисунок 2 – Схемы однофазных и трехфазных выпрямителей