ВЫПРЯМИТЕЛЬ ТОКА

ВЫПРЯМИТЕЛЬ ТОКА преобразователь
электрич. тока перем. направления в ток постоянного направления. Большинство
мощных источников электрич. энергии вырабатывают ток перем. направления
(см. Переменный ток). Однако многие электрич. устройства на городском
и ж.-д. транспорте, в химич. и радиотехнич. пром-сти, в цветной металлургии
и др. работают на токе постоянного направления (см. Постоянный ток)
различного
напряжения. В простейшем случае перем.ток выпрямляется вентилем электрическим,
пропускающим
ток (напр., синусоидальный) только или преим. в одном направлении. По видам
применяемых вентилей В. т. подразделяют на электроконтактные, кенотронные,
газотронные, тиратронные, ртутные, полупроводниковые и тиристорные.

Различают схемы В. т. однополупериодные,
двухполупериодные с нулевым выводом и мостовыс. На рис. 1, а приведена
однополупериодная схема выпрямителя однофазного тока. Осн. элементы В.
т.: трансформатор Тр, вентиль В и сглаживающий фильтр С. Напряжение
Uобычно
синусоидальное, от источника перем. тока через трансформатор Тр подаётся
на вентиль В. Ток J в нагрузке Rпри положит, полярности подводимого напряжения, т. е. при открытом состоянии
В.
Конденсатор С заряжается положительными полуволнами пульсирующего тока,
а в паузах, соответствующих по времени отрицательным полуволнам, разряжается
на нагрузку. Т. о., пульсирующий ток сглаживается, усредняется.

Однополупериодные однофазные схемы В. т.
применяют гл. обр. в маломощных устройствах с ёмкостным или индуктивным
сглаживающим фильтром. Осн. преимущество - простота и малое число вентилей;
недостатки - большие пульсации выпрямленного напряжения и высокое обратное
напряжение на вентилях (при ёмкостном фильтре).

В двухполупериодной схеме В. т. (рис. 1,
б)
применяют
трансформатор со средней точкой во вторичной обмотке. Благодаря такому
соединению обмотки с вентилями выпрямленный ток формируется из обеих полуволн
тока. Частота пульсаций выпрямленного тока при этом возрастает в два раза
по сравнению с однополупериодным В. т. (так, если Uпром. частоты 50 гц, то частота пульсации тока на нагрузке будет
100 гц), что облегчает сглаживание. Мостовая схема В. т. (рис. 1,
в)
также двухполупериодная, но вторичная обмотка трансформатора выполнена
без средней точки и имеет в два раза меньшее количество витков по сравнению
со вторичной обмоткой трансформатора на рис. 1, б. Дополнительное
сглаживание выпрямленного тока в этих схемах обеспечивается индуктивно-ёмкостными
либо резистивно-ёмкостными фильтрами (см. Электрический фильтр). Указанные
схемы В. т. применяют обычно в системах питания устройств, у к-рых потребляемая
мощность не превышает нескольких квт (радиоприёмники, телевизоры,
нек-рые устройства автоматики и телемеханики и др.), и лишь в отд. случаях
для питания мощных (до тысячи квт) устройств (напр., двигателей
электровозов). Существуют В. т., в к-рых наряду с выпрямлением тока осуществляется
умножение выпрямленного напряжения. Схемы с умножением обычно применяют
в высоковольтных установках, предназначенных для испытания электрич. изоляции,
а также в рентгеновских установках, электронных осциллографах и т. п.

Рис. 1. Схемы выпрямителей однофазного
тока: а - однополупериодная: 6 - двухполупериодная; в - мостовая.

В трёхфазных цепях для питания мощных
пром. установок, во избежание несимметричности нагрузки на сеть электроснабжения,
применяют схемы трёхфазных В. т. Первичная обмотка трансформатора в таких
В. т. соединяется в звезду или треугольник. В зависимости от числа вторичных
обмоток трансформатора различают 3-, 6-, 12-, 18-фазные и т. д. Однополупериодные
и мостовые выпрямители трёхфазного тока. На рис. 2, а приведена
трёхфазная однополупериодная схема. Первичная обмотка трансформатора соединена
треугольником, а вторичная - звездой. Фазные токи i,
i,
i
выпрямляются и суммируются, образуя выпрямленный выходной ток J. В
мостовой трёхфазной схеме (рис. 2, б) обе обмотки трансформатора
соединены звездой. Осн. преимущества её такие же, как и у однофазных схем
В. т.

Рис. 2. Схемы выпрямителей трёхфазного
тока: а - однополупериодная; б - двухполупериодная мостовая.

Лит.: Каганов И. Л., Электронные
и ионные преобразователи, ч. 1 - 3, М.- Л., 1950 - 56. М. М. Гельман.