Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2
Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.4
Prvky elektronických obvodů Kapitola 10 Třífázové usměrňovače Bc. Radim Miksa
30. 9. 2012
Obsah ÚVOD - ANOTACE ..................................................................................................................................... 1 1
TŘÍFÁZOVÉ USMĚRŇOVAČE................................................................................................................ 2 1.1
TŘÍFÁZOVÝ TROJPULZNÍ JEDNOCESTNÝ USMĚRŇOVAČ................................................................................... 2
1.2
TŘÍFÁZOVÝ ŠESTIPULZNÍ USMĚRŇOVAČ ..................................................................................................... 3
1.3
KONTROLNÍ OTÁZKY .............................................................................................................................. 4
2
DOPORUČENÁ LITERATURA ................................................................................................................ 5
3
POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE......................................................................................................... 6
4
SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................................................. 7
Úvod - anotace Výukový materiál popisuje třífázové usměrňovače. Výklad je na konci kapitoly doplněn kontrolními otázkami. Tento materiál je především určen pro 2. a 3. ročník oboru 39-41-L/01 Autotronik. Cílem tohoto materiálu je podpora zvládnutí daného výukového celku v předmětu Aplikovaná elektronika (AEL) a seznámení studentů se základními elektronickými prvky jako dioda, tranzistor, tyristor, rezistor, kondenzátor, cívka a další, které jsou základem pro složitější elektronické obvody. Po prostudování všech kapitol bude student znát úpravu elektrických signálů a základní elektronické obvody.
1
1
Třífázové usměrňovače
Třífázová elektrická soustava je v podstatě tvořena třemi zdroji harmonického (sinusového) jednofázového napětí se stejnou amplitudou a kmitočtem, vzájemně však fázově posunutých o jednu třetinu periody, tedy o 120°. V takové soustavě je v každém okamžiku algebraický součet jednotlivých napětí roven nule (u1+u2+u3=0).
Obrázek 1 - časový průběh třífázového střídavého napětí
1.1
Třífázový trojpulzní jednocestný usměrňovač
Napětí všech tří fází jsou vůči sobě fázově posunuty o 120°. Každá dioda vede jen kladnou část půlvlny. Vzniká pulsující napětí o 3x větší frekvenci než u jednocestného usměrnění. Pokud se zapojí i filtrační kondenzátor znatelně se zmenší i zvlnění.
Obrázek 2 - schéma třífázového jednocestného usměrňovače
2
Obrázek 3 - průběh napětí třífázového jednocestného usměrňovače
1.2
Třífázový šestipulzní usměrňovač
V tomto zapojení jsou usměrněny („převráceny“) i záporné půlvlny a usměrnění je proto lepší než u trojpulzního usměrňovače. Oproti jednocestnému třífázovému usměrňovači je zvlnění poloviční. Porovnáme-li výsledné průběhy usměrněného napětí jednofázového a třífázového usměrňovače zjistíme, že vzrůstá kmitočet zvlnění, klesá amplituda zvlnění a usměrněné napětí se stále více blíží svým průběhem čistě stejnosměrnému napětí (i bez použití kondenzátoru).
Obrázek 4 - schéma můstkového třífázového usměrňovače s průběhem
3
Obrázek 5 – průběh napětí třífázového usměrňovače
1.3
Kontrolní otázky 1. Jak je tvořena třífázová elektrická soustava? 2. Jak se vypočítá okamžitá hodnota střídavého napětí? 3. Popište třífázový jednocestný usměrňovač s průběhem. 4. Nakreslete schematicky třífázový jednocestný usměrňovač. 5. Popište třifázový šestipulzní usměrňovač. 6. Nakreslete schematicky šestipulzní usměrňovač.
4
2
Doporučená literatura 1. VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 1. Vyd. Praha: SNTL, 1984. 303 s. ISBN 04-508-86 2. TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. dopl. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2006. 623 s. ISBN 80-867-0613-3. 3. MALINA, Václav. Poznáváme elektroniku I. 1. vyd. České Budějovice: Kopp, 1994. 173 s. ISBN 80-858-2817-0. 4. BEZDĚK, Miloslav. Elektronika: učebnice. 3. vyd. České Budějovice: Kopp, 2008. ISBN 978-80-7232-359-32. 5. KESL, Jan. Elektronika: učebnice. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1998. 86 s. ISBN 80-720-0261-9.
5
3
Použitá literatura a zdroje 1. VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 1. Vyd. Praha: SNTL, 1984. 303 s. ISBN 04-508-86 2. TKOTZ, Klaus. Příručka pro elektrotechnika. 2. dopl. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2006. 623 s. ISBN 80-867-0613-3. 3. KESL, Jan. Elektronika: učebnice. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1998. 86 s. ISBN 80-720-0261-9.
6
4
Seznam obrázků
OBRÁZEK 1 - ČASOVÝ PRŮBĚH TŘÍFÁZOVÉHO STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ .......................................................................................... 2 OBRÁZEK 2 - SCHÉMA TŘÍFÁZOVÉHO JEDNOCESTNÉHO USMĚRŇOVAČE ................................................................................... 2 OBRÁZEK 3 - PRŮBĚH NAPĚTÍ TŘÍFÁZOVÉHO JEDNOCESTNÉHO USMĚRŇOVAČE .......................................................................... 3 OBRÁZEK 4 - SCHÉMA MŮSTKOVÉHO TŘÍFÁZOVÉHO USMĚRŇOVAČE S PRŮBĚHEM ..................................................................... 3 OBRÁZEK 5 – PRŮBĚH NAPĚTÍ TŘÍFÁZOVÉHO USMĚRŇOVAČE................................................................................................. 4
7
