General Theory of Rectifier Design

Efter at have læst denne artikel vil du lære om den generelle teori om ensretterdesign ved hjælp af diagrammer.

På grund af den nemme styring af varmebalance samt den lette bueinitiering og vedligeholdelsen er dc brugt specielt til ledningssvejsning som gasbuesvejsning. Imidlertid er ac lettere og almindeligt tilgængelig. Den bedste løsning synes derfor at være at bruge ac til at producere den krævede DC, og det gøres ved hjælp af en DC-generator, en konverter eller en ensretter.

Dybest set er en elektrisk ensretter en anordning, der tillader strømstrømmen kun i en retning og kan således konvertere AC til en fluktuerende dc som vist i figur 4.26. Ud fra denne figur ses det, at i tilfælde af sinusformet forsyning resulterer spændingsundertrykning af den negative halvdel af kurven i intermitterende pulser af energi, som ikke viser nogen omvendt polaritet. En sådan forsyningskilde ville naturligvis ikke være egnet til svejsning, da perioder med afbrudt energiforsyning mellem på hinanden følgende pulser ville gøre det umuligt at opretholde en stabil bue.

Denne vanskelighed kan imidlertid overvindes, hvis forsyningskilden er en trefasestrøm, hver fase forskudt med 120 ⁰ under henvisning til foregående eller efterfølgende fase som vist i figur 4.27. Når de negative halvcykler i alle tre faser undertrykkes, viser den resulterende graf for den ensrettede strøm en tilgang til lige linje med meget mindre udsving end i enkeltfasens tilfælde.

På lignende måde ville systemer med mere end tre fase ac opnå bedre nærhed til ægte DC-transient. Det er imidlertid ikke almindeligt at komme på tværs af systemer med mere end tre faser, og dermed er trefasesystemet det mest anvendte. Men der er en anden måde at forbedre formen af den korrigerede strøm på, og det kaldes fuld bølgebinding.

Ved fuldbølge-korrektion anvendes begge halvdele af ac-strømmen eller spændingen til opnåelse af en jævnere DC-tilførsel som vist i figur 4.28.

Ved anvendelse af de velkendte symboler for dioder og ensrettere kan systemer til halvbølge og fuldbølge-retifikation blive repræsenteret som vist i figur 4.29.

Likriktaren er en enhed, der tillader strømstrømmen kun i en retning, eller mere korrekt undertrykker den det meste af strømmen i omvendt retning. En karakteristisk kurve for en enkeltfase-ensretter er vist i figur 4.30.

Selv om forholdet mellem spænding og strøm i den første (eller positive) kvadrant i grafen ikke er lineær, kan det bemærkes, at for den tredje (eller negative) kvadrant selv giver en meget stor spændingsforøgelse overførsel af meget lille mængde nuværende. Således udfører denne anordning praktisk talt elektrisk strøm hovedsagelig i en retning.

Som det fremgår af de forskellige transienter af korrigeret strøm, er der iboende udsving i et sådant system. En metode til opnåelse af glat DC fra en ensretter enhed er anvendelsen af kondensatorer, som vist i figur 4.31. Hvis en kondensator er tilsluttet i kredsløbet, lagrer den energi og leverer det samme ved næsten konstant udgangsspænding, selvom den energi, der modtages af den fra ensretteren, er i variable pulser.