Prostowniki 4 PDF

Preview

Summary

Laboratorium z Elektrotechniki I, sprawozdanie: Prostowniki 4 ...

Description

Imię i Nazwisko

Kierunek studiów Nazwa tematu

Informatyka 2015/16 Prostowniki.

Prostownik jest układem przekształcającym napięcie przemienne na napięcie jednego znaku, które po dalszym odfiltrowaniu może być zamienione na napięcie stałe. Najczęściej wejściowym napięciem przemiennym jest napięcie sieciowe: • 230 V, 50 Hz – prostowniki jednofazowe; • 400 V, 50 Hz – prostowniki trójfazowe. Symbole prostowników:

Symbol prostownika mostkowego (po lewej) i prostownika (po prawej) używane w schematach blokowych. Prostowniki są stosowane w energetyce, zasilaniu maszyn i urządzeń (np. w elektrowozach), w galwanotechnice oraz w większości urządzeń elektronicznych zasilanych z sieci energetycznej lub jakimkolwiek napięciem przemiennym (np. układy elektryczne samochodów). Prostownikiem jest również detektor diodowy wykorzystywany do detekcji sygnału radiowego zmodulowanego modulacja amplitudy AM lub modulacja częstotliwości FM.

1) Prostownik jednopołówkowy obciążenie R Prostownikiem jednopołówkowym nazywamy taki prostownik, w którym po procesie prostowania pozostają tylko te części przebiegu, które są jednego znaku a części przeciwnego znaku pozostają wyeliminowane. Prostownik jednopołówkowy sterowany sygnałem sinusoidalnym. Elementem załączającym prąd jest dioda półprzewodnikowa. Dioda przewodzi tylko dla dodatnich połówek przebiegu wejściowego, gdyż tylko wówczas napięcie dodatnie na jej anodzie jest większe niż potencjał katody. Dioda przewodzi wtedy, gdy napięcie EG > UF. Na wyjściu układu otrzymuje się napięcie: Gdy napięcie EG < UF, wtedy dioda nie przewodzi a napięcie wyjściowe jest równe zero. Prostownik jednopołówkowy przewodzi prąd w jednym kierunku (dodatnim).  podczas dodatniej półfali dioda przewodzi,  podczas ujemnej półfali dioda jest blokowana,  kształt prądu diody powtarza kształt napięcia na obciążeniu

Schemat prostownika 1 – fazowego półokresowego

Wykres U(t) na oporniku

Wykres U(t) źródła napięcia sinusoidalnego

2) Prostownik mostkowy pełnookresowy (dwupulsowy)  może być użyty bez transformatora  diody przewodzą podczas dodatnich i ujemnych półfal napięcia zasilającego,  pojemność kondensatora filtrującego dwa razy mniejsza niż w 1f, dla tych samych Io i ΔU

Schemat prostownika 1 – fazowego pełnookresowego

Wykres U(t) na oporniku

3) Prostownik trójfazowy jednopołówkowy Prostowniki trójfazowe charakteryzują się one znacznie mniejszym tętnieniem napięcia wyjściowego niż prostowniki jednofazowe. Jednopołówkowe Trójfazowy prostownik jednopołówkowy może działać tylko w układzie trójfazowym z przewodem neutralnym. Oznacza to, że układ źródeł napięcia (lub uzwojeń wtórnych transformatora) musi być połączony w gwiazdę (połączenie w trójkąt nie posiada przewodu zerowego).

Schemat prostownika 3 – fazowego półokresowego

Wykres U(t) na oporniku

4) Prostownik trójfazowy dwupołówkowy Trójfazowy prostownik dwupołówkowy może być stosowany w dowolnym układzie napięcia trójfazowego – zarówno z przewodem neutralnym jak i bez niego. Napięcie wyjściowe wykazuje bardzo małe tętnienie (w porównaniu do prostowników opisanych powyżej). Energia źródeł zasilania jest wykorzystywana w największym zakresie, co jest szczególnie istotne w przypadku urządzeń dużej mocy, jak np. spawarki transformatorowe. Często prostowniki w tego typu urządzeniach posiadają możliwość sterowania wartością prądu wyjściowego.

Schemat prostownika 3 – fazowego pełnookresowego

Wykres U(t) na oporniku

Wykresy U(t) źródeł napięć sinusoidalnych

Wnioski: Prostownikiem nazywamy urządzenie, które prostuje prąd przemienny dwukierunkowy, zamienia go na prąd jednokierunkowy. Porównując prostowniki pół- i pełnookresowe można wyciągnąć następujące wnioski: W przypadku najprostszego prostownika 1- połówkowego jednofazowego dioda przewodzi tylko dodatnią połówkę napięcia przemiennego. Wadą tego prostownika jest to, że przez uzwojenie wtórne transformatora płynie prąd jednokierunkowy oraz tętnienia napięcia są bardzo duże. Prostowniki pełnookresowe mają sprawność większą oraz mniejszy współczynnik szczytu, co świadczy o tym, że wartość skuteczna prądu zbliża się do wartości maksymalnej, a tym samym prowadzi do jego prostowania. Jak wykazało ćwiczenie, najlepszym prostownikiem okazał się prostownik pełnookresowy....