Les utilisateurs de circuits d'alimentation 380 volts dans le ménage ont besoin d'un redresseur triphasé passif (non contrôlé). Connaître certaines des caractéristiques d'un appareil électronique et les schémas de rectification existants seront très utiles. Cela aidera le propriétaire de l'équipement électrique à le faire fonctionner de manière plus compétente et rationnelle pendant longtemps.
Description des redresseurs
La principale différence entre les appareils et leurs analogues monophasés se manifeste comme suit:
- les premiers sont installés sur des lignes de 220 volts et sont utilisés pour obtenir des courants constants d'amplitude insignifiante (jusqu'à 50 ampères);
- Les redresseurs triphasés sont utilisés dans les circuits où les courants de travail (redressés) dépassent de manière significative cet indicateur et atteignent plusieurs centaines d'ampères.
- par rapport aux échantillons monophasés, ces appareils ont un appareil plus complexe.
Schémas connus de redressement de la tension triphasée, permettant d'obtenir en sortie un niveau d'ondulation minimum.
En génie électrique, ils sont appelés «redresseurs de pont triphasés», car par la méthode d'ouverture des diodes contrôlées par la polarité de la tension, ils ressemblent à un pont sur une rivière avec un trafic à sens unique. Seule la direction du flux d'électrons en eux alterne avec une fréquence de 50 Hz, inaccessible aux voitures pour alterner dans chaque direction.
Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement de tout convertisseur de tension sinusoïdal est basé sur les propriétés de redressement d'un élément semi-conducteur spécial - une diode au germanium ou au silicium. Lorsque le courant alternatif le traverse, la demi-onde positive «passe» librement à travers la transition électronique de travail, qui est décalée vers l'avant. Sous l'influence d'une demi-onde négative, les électrons rencontrent un obstacle sous la forme d'une barrière de potentiel, de sorte que le courant ne peut pas traverser la transition.
Dans les schémas de commutation les plus simples, un cycle incomplet de traitement des niveaux variables est utilisé, car la deuxième demi-onde est irrémédiablement perdue. Cela réduit considérablement la puissance convertie. Pour préserver la composante utile, 2 schémas de redressement demi-onde ont été développés dans lesquels le nombre de diodes a été porté à deux.
Un «circuit complet» peut contenir 4 éléments redresseurs, mais un tel circuit appartient à la catégorie des ponts.
Redresseur multiphase demi-onde
Premièrement, il est plus commode de considérer des redresseurs monophasés monophasés qui sont simples à fabriquer et utilisés dans des circuits de conversion simples et peu coûteux. Lorsqu'elles sont construites, une diode puissante est installée dans chacune des phases, ne desservant que cette branche.
Au total, dans un échantillon demi-onde d'un dispositif redresseur, trois diodes semi-conductrices avec des charges qui leur sont connectées sont utilisées. Après avoir étudié les diagrammes de tensions et de courants obtenus en sortie d'un circuit électrique, nous pouvons tirer les conclusions suivantes:
- l'efficacité (COP) de l'action d'un tel dispositif est très faible;
- la puissance nette est perdue lors du traitement des demi-ondes négatives des trois phases;
- lors de l'utilisation de tels dispositifs, il est très difficile d'obtenir les caractéristiques de charge requises.
Tous ces défauts des circuits demi-onde obligent les développeurs à les compliquer en appliquant le principe de la double conversion parallèle.
Redresseur demi-onde
Certains échantillons d'équipements électriques ne fonctionnent qu'avec une grande quantité de courant redressé circulant dans la charge.Il n'est pas en mesure de fournir des redresseurs demi-onde, ce qui s'explique par des pertes importantes en eux. Pour augmenter la capacité de charge dans les circuits de courant triphasés, des dispositifs redresseurs à deux demi-ondes contenant deux diodes pour chaque phase sont de plus en plus utilisés.
L'inclusion classique dans ce cas est faite selon le schéma de Larionov, dans lequel le dispositif redresseur lui-même est nommé.
Une analyse des schémas de fonctionnement d'un tel redresseur démontre clairement ses avantages incontestables. Lorsque ces circuits sont utilisés, des demi-ondes positives et négatives sont utilisées, ce qui augmente l'efficacité de l'ensemble du convertisseur. Cela s'explique par le fait que la structure triphasée du circuit, associée à la rectification à deux demi-ondes, permet de multiplier par six la fréquence de pulsation. De ce fait, l'amplitude du signal de sortie après lissage des condensateurs augmente sensiblement (par rapport à un redresseur demi-onde), et la puissance transmise à la charge augmente.
Dispositifs de pont
Le "circuit de redressement de pont triphasé" permet encore plus d'augmenter l'efficacité de la conversion de la tension alternative en DC. Il est plus commode de présenter cette méthode de commutation sous la forme d'une combinaison de deux circuits à point zéro demi-onde dans lesquels les diodes impaires forment le groupe cathodique, et les paires forment leur combinaison anodique. Dans un circuit en pont triphasé, deux branches du traitement de demi-ondes de polarité différente sont en fait combinées en un seul système.
Le principe de fonctionnement d'un pont redresseur triphasé est plus facile à imaginer comme ceci:
- lorsqu'un potentiel alternatif agit à son entrée, pour chaque demi-onde, deux diodes sur quatre s'allument, comme si elles étaient connectées en miroir;
- dans le premier cas, la demi-onde positive de la tension d'entrée est redressée et dans le second, négative;
- en conséquence, la sortie d'un tel circuit croisé a toujours un plus à un pôle du pont et un moins à l'autre.
Tant dans les ponts redresseurs triphasés que dans les circuits demi-onde aux jonctions de diodes, une partie de la tension d'entrée est perdue (à chaque diode - pas plus de 0,6 Volt).
La perte totale par cycle (positive et négative) dans un pont triphasé sera donc de 1,2 Volts. Les développeurs d'équipements de redressement tiennent toujours compte de ces pertes et, afin d'obtenir la puissance requise en sortie, prédéfinissent des paramètres d'entrée légèrement plus élevés.
Les diagrammes de tension ou les diagrammes de circuits en pont sont la meilleure confirmation que cette méthode de connexion des diodes au circuit redresseur assure un transfert d'énergie maximal. Dans le même temps, les petites pertes de tension aux jonctions sont le plus souvent compensées par un meilleur filtrage dans les circuits secondaires.
Caractéristiques d'un pont triphasé et ses options de construction
Les circuits en pont des redresseurs triphasés ont des options pour améliorer les paramètres de l'appareil. Ils peuvent être améliorés en introduisant des éléments de soupape supplémentaires. Ils installent 6, 9 ou même 12 diodes de redressement, connectées selon le schéma "étoile" ou "triangle".
Plus il y a de phases (ou paires de diodes) utilisées dans le circuit redresseur, plus le niveau d'ondulation de la tension de sortie est faible.
Par exemple, considérons un appareil avec 12 diodes de redressement. L'un des groupes de 6 pièces est inclus dans ce cas selon le schéma "étoile" avec un point zéro commun, et le second - dans un triangle (sans terre). Étant donné que les redresseurs sont connectés en série, les potentiels à la sortie du système sont additionnés et la fréquence d'ondulation dans la charge est 12 fois la valeur du réseau (50 Hz). Après filtrage, la tension fournie au consommateur se caractérise par une qualité supérieure.
Comparaison des appareils monophasés et triphasés
Lors de la comparaison de schémas de redressement triphasé avec des analogues monophasés, il est important de noter les points suivants:
- les premiers ne sont utilisés que dans les réseaux électriques à 380 volts et la seconde peut être installée dans des circuits monophasés et triphasés (un pour chaque phase);
- Les redresseurs de 380 volts peuvent convertir une grande puissance et développer des courants importants dans la charge;
- d'autre part, il est un peu plus difficile de réaliser un redresseur triphasé seul, car il se compose d'un plus grand nombre de composants.
Le calcul d'un redresseur triphasé sera également plus difficile, car dans ce cas les composantes vectorielles des courants et des tensions sont prises en compte. Cela est dû au fait que dans les circuits 380 Volts, les paramètres de phase sont décalés les uns par rapport aux autres de 120 degrés.
Comprendre l'essence d'un redresseur triphasé est un jeu d'enfant. Pour ce faire, vous devrez vous familiariser avec les bases du fonctionnement des dispositifs de vanne et analyser le circuit électrique pour leur inclusion. La connaissance du principe de fonctionnement des dispositifs redresseurs aidera l'utilisateur à l'utiliser plus efficacement dans le travail quotidien.
