Напряжение после трёхфазного выпрямителя

Среднее напряжение после трёхфазного выпрямителя зависит от схемы соединения диодов и характера нагрузки. Для мостовой схемы Ларионова среднее значение постоянного напряжения рассчитывается через действующее линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора. В идеальном случае без фильтра постоянное напряжение составляет $U_d = 1{,}35 \cdot U_l$. При использовании нулевой схемы выпрямления коэффициент снижается вдвое, а сглаживающий конденсатор при малой нагрузке увеличивает напряжение до амплитудного значения.

Разбор по случаям

Примеры

Мостовая схема Ларионова. Дано: линейное напряжение вторичной обмотки $U_l = 380$ В. Найдём выпрямленное напряжение для мостовой схемы Ларионова. Используем формулу $U_d = 1{,}35 \cdot U_l$.

Подставим значения: $U_d = 1{,}35 \cdot 380 = 513$ В.

Через фазное напряжение $U_{ph} = 220$ В получаем $U_d = 2{,}34 \cdot 220 \approx 515$ В.

Ответ: $513$ В.

Нулевая схема с фильтром. Дано: фазное напряжение $U_{ph} = 127$ В в нулевой схеме. Вычислим напряжение без фильтра и с конденсатором на холостом ходу.

Без фильтра выпрямленное значение $U_d = 1{,}17 \cdot U_{ph} = 1{,}17 \cdot 127 \approx 148{,}6$ В.

С конденсатором напряжение достигает пика $U_{dm} = 1{,}414 \cdot 127 \approx 179{,}6$ В.

Ответ: $148{,}6$ В и $179{,}6$ В.

Трёхфазный мост с LC-фильтром под нагрузкой. Рассчитаем среднее постоянное напряжение на выходе трёхфазного мостового выпрямителя Ларионова, работающего с индуктивно-емкостным фильтром. Задано действующее линейное напряжение вторичной обмотки питающего трансформатора $U_l = 380$, номинальный ток нагрузки $I_d = 20$ и активное внутреннее сопротивление цепи выпрямления $R_i = 0{,}5$.

В режиме холостого хода постоянное напряжение составляет $U_{d0} = 1{,}35 \cdot 380 = 513$.

Под нагрузкой происходит снижение напряжения из-за потерь на сопротивлении обмоток и вентилей $U_R = 20 \cdot 0{,}5 = 10$. Итоговое выпрямленное напряжение равно $U_d = 513 - 10 = 503$. Применение LC-фильтра эффективно снижает коэффициент пульсаций выпрямленного тока до минимальных эксплуатационных значений.

Частые ошибки

• Путаница между линейным и фазным напряжениями при подстановке коэффициентов в формулу.
• Использование коэффициента 0,9 от однофазной схемы вместо 1,35 для трёхфазного моста.
• Пренебрежение падением напряжения на диодах при низковольтном выпрямлении.

Коротко

Рассчитывая постоянный ток, нужно правильно вычислять напряжение после трёхфазного выпрямителя с учётом схемы включения вентилей и входных параметров сети. Для мостовой схемы выпрямленный показатель без фильтра на 35% превышает действующее линейное значение AC-напряжения.