Wenn ein herkömmlicher dreiphasiger 400-V-Wechselstromanschluss gleichgerichtet wird, welche Gleichspannung kommt dabei heraus?

Wenn Sie über die in Ihrer Abbildung gezeigte Last messen, beträgt die Spitzenspannung ~565 V; Die Gleichspannung hängt von Ihrer Last und Filterung ab, wie andere angemerkt haben.

Wenn Sie vom + der Last in Ihrer Abbildung zum Neutralleiter Ihrer Wechselstromversorgung messen, beträgt die Spitzenspannung ~ 325 V. Wenn Sie eine solche Last anschließen, verwenden Sie eigentlich keinen Vollwellengleichrichter.

Der einfachste Weg, 565 V zu erhalten, besteht darin, bei 400 V zu beginnen und den Standard anzuwenden$\sqrt{2}$Skalierung von$V_{rms}$zu$V_{p-p}$. Ab 400 V wird jedoch ein Teil der Berechnung übersprungen. Der gründlichere Weg, 565 V abzuleiten, besteht darin, sie wie folgt zu berechnen:

Der Ausdruck wird maximiert, wenn$\theta$ist$\frac{5 \pi}{3}$, und der Maximalwert ist$325 \sqrt{3} = 563$.

Eine detaillierte Analyse inklusive einiger Java Applets gibt es hier .

Diese Konfiguration ist allgemein als Stern- oder WYE-Konfiguration bekannt. Es ist einfacher zu sehen, wenn Sie es in zwei Hälften zerlegen. Phase zu Neutralleiter beträgt 230 Vrms. Drei Phasen, die jeweils mit einer Diodenanode verbunden sind, und alle drei Kathoden sind miteinander verbunden. Wenn Sie vom Neutralleiter zu den Kathodenanschlüssen messen, würden Sie 230 * 1,414 = 325 VDC erwarten. Dies repräsentiert die "Spitzen"-Spannung der Wellenform. Machen Sie nun dasselbe mit der anderen Hälfte der Brücke, wodurch eine negative Spannung mit gleichem Wert in Bezug auf den Neutralleiter erzeugt wird. Die Impulse verweben sich effektvoll miteinander und füllen die Lücken der positiven Impulse, was zu 6 Impulsen führt, die eine glattere Gleichspannung erzeugen. Die Spannung ungefiltert wäre etwas weniger als 325 Volt. Wenn ein Filter wie ein Kondensator hinzugefügt wird,

VORSICHT: Diese Spannungen sind tödlich und es müssen geeignete Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um Verletzungen oder Tod zu vermeiden! Die Erklärung dient nur zu Illustrationszwecken. In der Praxis würde diese Schaltung mit einem Trenntransformator und Schaltungsschutz wie Sicherungen aufgebaut.

Ich denke, Steve und Andy haben es ziemlich gut erklärt, aber es hilft mir wirklich, mir die Spannungswellenformen anzusehen und zu sehen, wie genau sie sich summieren. Beachten Sie, dass die Zeit zwischen den Spitzen ~5,5 ms beträgt, was ein direktes Ergebnis der drei Spitzen ist, eine von jeder Phase, die um 120 Grad versetzt und addiert werden.

Drei Wellenformen sind gezeichnet: V(v+) ist die Spannung vom Knoten V+ zur Masse. V(v-) ist die Spannung vom Knoten V- zur Erde. V(v+,v-) ist die Spannung über den Lastwiderständen.

Sie können auch mit der rechten Maustaste klicken und das Bild anzeigen, um größere Versionen anzuzeigen, die viel besser lesbar sind.

Dreiphasiger Wechselstrom durch einen Gleichrichter erzeugt diese Wellenform:

Der "DC-Spannungsausgang" hat zwei mögliche Bedeutungen: Durchschnitt und Effektivwert. RMS gibt an, wie viel Heizenergie eine Last in dieser Konfiguration sieht.

Die Ausgangswellenform ist eine Sinuswelle zwischen 60 und 120 Grad, wiederholt. Nehmen Sie den Effektivwert einer Sinuswelle zwischen diesen beiden Winkeln und wir erhalten den Effektivwert der gesamten Welle. RMS ist Root-Mean-Square: Ziehen Sie die Quadratwurzel aus dem Mittelwert des Quadrats der Sinuswelle.

$V_{peak} \sqrt{\frac{\int_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}}{sin^2\Theta}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\Theta}{2} - \frac{sin2\Theta}{4}\big]_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{6} - \frac{sin\frac{4\pi}{3}}{4} + \frac{sin\frac{2\pi}{3}}{4}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{6} - \frac{sin\frac{4\pi}{3}}{4} + \frac{sin\frac{2\pi}{3}}{4}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\pi}{6} + \frac{\sqrt{3}}{4}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{1}{2} + \frac{3\sqrt3}{4\pi}}$

$.95577 V_{peak}$

Der Durchschnitt ist etwas einfacher zu berechnen:

$V_{peak} \frac{\int_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}} sin\Theta}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{-cos\Theta\Big]_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}}}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{cos\frac{\pi}{3} - cos\frac{2\pi}{3}}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{2 cos\frac{\pi}{3}}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{1}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{3}{\pi}$

$.955V_{peak}$

Und die Spitzenspannung ist natürlich der Effektivwert des Eingangs multipliziert mit der Quadratwurzel von 2.