סיווג ומכשיר של מיישרי ריתוך

מיישר ריתוך הוא מקור לזרם ריתוך ישיר. מיישר הריתוך מכיל שנאי כוח, אספקת שסתומים מוליכים למחצה ומכשיר בקרת זרם ריתוך.

סיווג מיישרי ריתוך המיוצרים לפי הפונקציה השנייה מבין שלושת הפונקציות העיקריות של מקור הכוח (בעירה, ויסות, טרנספורמציה). כל מיישרי הריתוך, לפי שיטת התאמת זרם הריתוך, ניתנים לחלוקה למשנקים נשלטי שנאים, תיריסטורים ומרווים.

למיישרים המווסתים שנאי יש שנאים תלת פאזיים, בניגוד לשנאי ריתוך שהם חד פאזיים.

ויסות השלבים נעשה על ידי מיתוג כוכב-דלתא, הגורם לזרם להשתנות 3 פעמים. (זרם גבוה יותר עם דלתא-דלתא מאשר כוכב-כוכב.)

בניגוד לשנאי ריתוך, אפילו המיישרים הפשוטים ביותר מכילים נטל וציוד מגן להגנה על השסתומים מפני הפרעות זרם יתר וקירור (ממסר מאוורר או מתג לחץ מים).

לשם כך, מקור הכוח חייב להיות בעל מגע כוח, הוא נשלט ידנית על ידי לחצני ההתחלה והעצור. עבור מיישר VD-306: הגנה מפני זרם אלקטרומגנטי המופעל כאשר חריגה מהזרם המותר פי 1.5.

אורז. 1. מיישר ריתוך VD-306

ניתן להבחין בין האלמנטים הבאים בכל מיישר ריתוך: שנאי כוח מופחת ומיישר. השנאים המשמשים במיישרים ריתוך שונים במקצת מאלה המתוארים כאן - סיווג ומכשיר של שנאי ריתוך.

ההבדל העיקרי הוא ששנאים מיישרי ריתוך הם תלת פאזיים. זה לא רק מבטיח טעינה אחידה של השלבים של רשת החשמל, אלא גם מפחית אדוות בזרם המיושר.

מרכיב נפוץ במיישר הריתוך הוא משנק... אם הוא ממוקם בין מחזיק האלקטרודה לבלוק המיישר (בקטע של מעגל הריתוך שבו זורם זרם ישר), אז הוא משמש להגבלת קצב העלייה של זרם קצר חשמלי, כלומר הוא. כדי להפחית ניתזי ריתוך.

אם המשנק ממוקם בין שנאי הכוח לבלוק המיישר (בקטע של מעגל הריתוך שבו זורם זרם החילופין), הוא משמש לוויסות זרם הריתוך או מתח המוצא.

בלוקים מיישרים מורכבים מ דיודות כוח. בניגוד למוליכי זרם חשמלי, שמוליכים זרם בצורה שווה בשני הכיוונים, דיודות מעבירות זרם רק בכיוון אחד. אי אפשר לשלוט בכמות הזרם באמצעות דיודה.

בנוסף דיודות, מיישרי ריתוך משמשים תיריסטורים… באמצעות תיריסטור ניתן לשלוט בזרם. עם זאת, אפשרויות הבקרה מוגבלות. לא ניתן לכבות את התיריסטור לפני שהמתח באלקטרודות הראשיות יורד לאפס. לכן, תיריסטורים נקראים "מוליכים למחצה שאינם ניתנים לשליטה מלאה". מוליכים למחצה הניתנים לשליטה מלאה הם טרנזיסטורים (טריודות), אך השימוש בהם במקורות ריתוך מוגבל.

יש להגן על אלמנטים מוליכים למחצה מפני התחממות יתר. לכן, דיודות ותיריסטורים ממוקמים ברדיאטורים שנאלצים להתקרר על ידי זרימת האוויר מהמאוורר.

בשרשראות ריתוך בזכות EMF של אינדוקציה עצמית לפעמים מתרחשים עליות מתח (עליות) שיכולות לגרום למוליך למחצה להפוך את ההתמוטטות. כדי למנוע זאת, מוליכים למחצה מגשרים על R — עם מעגל... כאשר מופיע מתח מוגבר במסופים של המוליך למחצה, הקבל נטען ואז נפרק דרך המוליך למחצה בכיוון קדימה.

אורז. 2. מעגל מגן מוליכים למחצה מפני מתח אינדוקטיבי

במיישרים ריתוך, אלמנטים מוליכים למחצה מורכבים בצורה של מעגלים שונים. זה מחולק לתיקון 1 ו-3 פאזי.

מעגלי תיקון חד פאזיים הם משמשים במעגלי בקרה שבהם צריכת החשמל נמוכה, לכן, בעזרת החלקת מסננים קיבוליים, ניתן לקבל מתח קרוב לקבוע במוצא.

מעגלי מיישר תלת פאזי

מיישרי ריתוך משתמשים בדרך כלל מעגלי מיישר תלת פאזייםאשר מספקים אדוות זרם מתוקן נמוך משמעותית בהשוואה למעגלים חד פאזיים.

מעגל גשר תיקון תלת פאזי לריונוב

במיישרים תלת פאזיים, בלוקי דיודה מיושמים לרוב במעגל גשר. במקרה זה, אדוות המתח המיושרות היא 300 הרץ.

אורז. 3. מעגל מיישר גשר תלת פאזי של לריונוב (א), פאזה ומתח מתוקן (ב)

פעולת מעגל: השסתומים בעלי פוטנציאל הפאזה הגבוה ביותר מחוברים לקבוצת האנודה ולהיפך לקבוצת הקתודה. בכל עת, השסתומים פתוחים, מחוברים לשלבים בעלי הפוטנציאל החיובי והשלילי הגדול ביותר. בנוסף, כל שסתום מקבוצה אחת במהלך שליש מהתקופה פועל בסדרה עם שני שסתומים מקבוצה אחרת.

בציוד ריתוך, תכנית זו משמשת כמעט בכל המיישרים לריתוך קשת ידני עם זרם נקוב של עד 500A.

מעגל מיישר תלת פאזי טבעת

לצורך היישום שלו, שנאי המיישר חייב להיות בעל שתי קבוצות זהות של פיתולים משניים המחוברים לכוכב ומופעלים עם היסט של מחצית מהתקופה של תדר הרשת. במקרה זה, אדוות המתח המיושרות היא 300 הרץ.

אורז. 4. מעגל מיישר תלת פאזי טבעת

פעולת מעגל: במעגל זה, כאשר השסתום מופעל, מתחלף גם אחד משני הסלילים במעגל המיישר.בנוסף, כל סליל של קבוצה אחת במשך שליש מהתקופה פועל בסדרה עם שני סלילים של קבוצה אחרת.

החיסרון העיקרי של מעגל תיקון זה הוא שהוא דורש שנאי מורכב ויקר יותר, המתוכנן תוך התחשבות בסטייה של רכיב ה-DC של הזרם.

מעגל יישור שישה פאזי עם כור איזון

לצורך יישומו, על שנאי המיישר להיות בעל שתי קבוצות זהות של פיתולים משניים המחוברים בכוכב ומופעלים עם היסט של מחצית מהתקופה של תדר הרשת. בנוסף, כדי להבטיח פעולה מקבילה של שני שלבים בו-זמנית על העומס, נדרש כור איזון - משנק סימטרי.

מעגל מיישר שישה פאזי עם כור נחשול

פעולת מעגל: עבור כל כוכב, השסתומים בעלי פוטנציאל הפאזה החיובי הגבוה ביותר מופעלים, בדומה למעגל נייטרלי תלת פאזי. ללא כור איזון, מתקבל תיקון שישה פאזי בהפעלת כל פאזה ושסתום 1/6 תקופה.

אורז. 5. מעגל יישור שישה פאזי עם כור איזון

סכימה כזו משמשת במיישרים בהספק גבוה (1000 A ויותר), בעיקר עבור אספקת חשמל במתח נמוך.

החיסרון העיקרי של מעגל תיקון זה הוא שהוא דורש שנאי מורכב ויקר יותר, אשר מתוכנן תוך התחשבות בסטייה של רכיב ה-DC של הזרם, כמו גם משנק נוסף.

מיישרי ריתוך עם ויסות שנאי

מאפיין הצניחה של מיישרי ריתוך מתקבל בדרכים שונות, הפשוטה ביותר היא שמיישר הריתוך מצויד בשנאי כוח אופייני לצניחה.מיישר הריתוך VD-306 תוכנן על פי עיקרון זה.

אורז. 6. מיישר ריתוך נשלט על ידי שנאי עם פיזור מוגבר: a, b - מעגלים חשמליים, c, d - בניית שנאי.

הוא כולל שנאי כוח עם פיתולים ניתנים להזזה או shunt, מיישר ומגן התנעה. ויסות זרם גס מתבצע על ידי החלפת הפיתולים הראשוניים והמשניים בו זמנית מ"כוכב" (λ / λ) למעגל "דלתא" (∆ / ∆). במקרה הראשון, נקבע שלב של זרמים קטנים, ובשני - גדולים. בתוך כל שלב, התאמה חלקה של הזרם מתבצעת על ידי שינוי המרחק בין הפיתולים הראשוניים והמשניים.

בלוק המיישר מורכב על דיודות סיליקון הנאלצות לקרר באמצעות מאוורר. המיישר נדלק ונכבה. מתנע מגנטי.

ציוד המיגון אינו מאפשר למיישר להידלק אם זרימת האוויר אינה מסופקת לדיודות, וכן אם אחת הדיודות אינה פועלת או שיש הפרעה במתח החשמל לקופסה. ציוד ההגנה על ההתנעה המתואר הוא מסורתי עבור מיישרי ריתוך.

מיישרי ריתוך מהסוג הנחשב קלים לייצור ולתפעול. החסרונות שלהם הם היעדר ייצוב של המצב כאשר מתח החשמל משתנה וחוסר האפשרות של שליטה מרחוק.

אורז. 7. תרשים סכמטי חשמלי של מיישר הריתוך VD-306

אורז. 8. תרשים סכמטי חשמלי של מיישר הריתוך VD-313

מיישרי ריתוך עם בקרת תיריסטורים

מיישרי תיריסטורים, בנוסף לשנאי ובלוק שסתומים, מכילים משנק מסנן במעגל האספקה ​​וחיישנים ובלוקים אלקטרוניים במערכת הבקרה.

אורז. 9. ערכות של מיישרי ריתוך תיריסטורים: א - עם גשר תלת פאזי, ב - עם שישה פאזי עם משנק השוואה, ג - עם מעגל מיישר טבעת

מיישרי ריתוך מתכווננים על ידי משנק רוויה

משנקים רוויים משמשים גם להשגת מאפייני צניחה במיישרי ריתוך. משנק תגובתיות אינדוקטיבי ממוקם בין שנאי הכוח ליחידת המיישר. לשנאי הכוח במיישר מאפיין חיצוני קשיח. מאפיין הצניחות של המיישר מסופק על ידי ההתנגדות האינדוקטיבית של המשרן.

מיישרי ריתוך רב תחנות

מיישרי ריתוך בעלי מאפיינים חיצוניים קשיחים משמשים לריתוך רב תחנות - חצי אוטומטי וידני. במקרה הראשון, הם מספקים את האפשרות להתאים את מתח המוצא, ובשני - לא. לפיכך, מיישר הריתוך הרב-תחנות הוא הפשוט ביותר בעיצובו.