se uma conexão trifásica padrão de 400V CA for retificada, que tensão DC sai dela?

Se uma fonte de alimentação padrão (na Europa e em grande parte do mundo, exceto América do Norte e Japão) trifásica de 400V CA (três linhas com tensão de 230V RMS se medida para neutralizar cada uma), a fonte de alimentação é retificada com um retificador de 6 diodos padrão como este :

Qual o valor da tensão DC que sai do retificador? Como calculá-lo com a tensão da fonte CA RMS fornecida?

Existem outras maneiras de conectar os diodos para obter uma voltagem diferente (sem o uso de transformadores ou qualquer outra coisa além de diodos), quais são eles e qual voltagem DC será emitida?

Se você medir através da carga mostrada na figura, o pico de tensão será ~ 565V; a tensão DC dependerá da sua carga e filtragem, como outros observaram.

Se você medir do + da carga na sua figura ao neutro da sua alimentação CA, o pico de tensão será ~ 325V. Se você conectar uma carga como essa, na verdade não está usando um retificador de onda completa.

A maneira mais simples de obter 565V é partir de 400V e aplicar o padrão escalando deV r m s paraV p - p . No entanto, a partir de 400V está pulando parte do cálculo. A maneira mais completa de derivar 565V é calculá-lo como:$\sqrt{2}$$V_{rms}$$V_{p-p}$

$\theta$$\frac{5 \pi}{3}$$325 \sqrt{3} = 563$

Há uma análise detalhada, incluindo alguns applets java aqui .

Essa configuração é conhecida como estrela ou configuração WYE. É mais fácil ver se você o divide em duas metades. A fase para neutro é de 230 vrms. Três fases, cada uma conectada a um ânodo de diodo e os três catodos amarrados. Se medido de neutro para as conexões do cátodo, você esperaria ver 230 * 1.414 = 325 vcc. Isso representa a tensão de "pico" da forma de onda. Agora faça o mesmo com a outra metade da ponte, o que criará uma tensão negativa de igual valor em relação ao neutro. Os pulsos se entrelaçam, arquivando-se afetivamente nos intervalos dos pulsos positivos, resultando em 6 pulsos, criando uma tensão CC mais suave. A tensão não filtrada seria um pouco menor que 325 volts. Se um filtro foi adicionado, como um capacitor,

CUIDADO: Essas tensões são letais e as devidas precauções devem ser tomadas para evitar ferimentos ou morte! A explicação é apenas para fins ilustrativos. Em práticas reais, este circuito seria construído com um transformador de isolamento e proteção de circuito, como fusíveis.

Eu acho que Steve e Andy explicaram muito bem, mas isso realmente me ajuda a olhar para as formas de onda de tensão e ver exatamente como elas se somam. Observe que o tempo entre os picos ~ 5,5 ms é o resultado direto dos três picos, um de cada fase, sendo compensados ​​em 120 graus e adicionados.

Três formas de onda são plotadas: V (v +) é a tensão do nó V + ao terra. V (v-) é a tensão do nó V- ao terra. V (v +, v-) é a tensão nos resistores de carga.

Além disso, você pode clicar com o botão direito do mouse e visualizar a imagem para ver versões maiores e muito mais legíveis.

A CA trifásica através de um retificador produz esta forma de onda:

A saída "Tensão CC" tem dois significados possíveis: média e RMS. RMS é a quantidade de energia de aquecimento que uma carga nesta configuração verá.

A forma de onda de saída é uma onda senoidal entre 60 e 120 graus, repetida. Pegue o RMS de uma onda senoidal entre esses dois ângulos e obteremos o RMS de toda a onda. RMS é raiz quadrada média: pegue a raiz quadrada da média do quadrado da onda senoidal.

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

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

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

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

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

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

$.95577 V_{peak}$

A média é um pouco mais simples de calcular:

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

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

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

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

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

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

$.955V_{peak}$

E o pico de tensão é, obviamente, o RMS da entrada multiplicado pela raiz quadrada de 2.