Topp 6 typer av likerettere

Denne artikkelen kaster lys på de seks øverste typene likriktere som brukes i collieries. Typer er: 1. Metallplate Type Rectifier 2. Semi-Dirigent (Diode) Rectifiers 3. Thyristors 4. Mercury-Arc Rectifiers 5. Konstruksjon av Likriktebroer 6. Intrinsic Safety & Correctors.

Likriktare: Type # 1. Metallplate Type Likriktare:

Vi har sett at noen metallplater, når de er belagt med andre stoffer, gir høy motstand mot strømmenes passering i en retning, samtidig som det gir en mye lavere motstand mot strøm i motsatt retning.

Det finnes to typer metallplater til vanlig bruk, de er kobberoksid-likeretteren og selen-likeretteren. En kobberoksyd likeretter består av en kobberplate belagt på den ene siden med et tynt lag av kobberoksid (figur 4.1a). Selen likeretter består av et lag av legering og et lag selen på en stålplate som vist i figur 4.1 (b).

En kobberoksyd-likeretter gir en meget høy motstand mot strømmenes passasje dersom platen er positiv i forhold til kobberoksidbelegget. Hvis kobberoksidet er positivt med hensyn til kobberplaten, gir likriktaren en meget lav motstand.

Tilsvarende gir selen-likeretterplatene en høy motstand mot strømmenes passasje dersom selenlaget er positivt i forhold til legeringslaget og en meget lav motstand dersom legeringslaget er positivt i forhold til selenlaget.

Maksimal spenning:

En metallplate likeretter hindrer at strømmen strømmer i høy motstandsretning bare hvis spenningen som er påsatt over den, er mindre enn en viss kritisk verdi. For selenetteretterplater er den kritiske verdien 18 volt, for kobberoksid likeretterplater er den 8 volt. Hvis den kritiske spenningen overskrides, blir likriktaren raskt nedbrutt, og dens rettighetsegenskaper blir permanent ødelagt.

En likeretter for å operere ved en høyere spenning er konstruert ved å koble et antall plater i serie. Standardmetoden for å bygge opp en høyere spennings likeretter er å montere platene på en sentral stang, skille dem av med metallskiver.

De blir så boltet opp for å danne en tett pakket bunke (se figur 4.2a). Maksimal driftsspenning for en komplett likeretter kan beregnes ved å multiplisere maksimal driftsspenning på en plate ved antall plater på haugen.

Nåværende kapasitet:

Den nåværende kapasiteten til en metallplate likeretter er direkte proporsjonal med overflaten av enkeltplate. Hvis strømmens nominelle strømkapasitet overskrides, har platen en tendens til å overopphetes, og likeretteren til slutt brytes ned. Enkelte varmer produseres nødvendigvis når en metallriktning fungerer, slik at likeretteren vanligvis er utstyrt med kjølevifter som gir den et utseende som ligner det som vist i figur 4.2 (b).

Metallplate likerettere brukes normalt bare der det er nødvendig med en relativt liten strømutgang, for eksempel i signalkretser, pilotkretser og måleinstrumenter. Metallplate likerettere for kraftig utgang er tungvint og vanskelig å kjøle ned.

Likriktare: Type # 2. Semi-Dirigent (Diode) Rectifiers:

I dagens kontroller er halvlederlikriktorer mest brukte. De fleste vanlige ledende materialer, som kobber og aluminium, gir mest mulig strøm når de er i ren tilstand, dvs. når de ikke kombineres eller blandes med andre stoffer. Halvledere er imidlertid materialer som oppfører seg på nøyaktig motsatt måte.

Halvledere presenterer i sin rene tilstand en meget høy motstand mot elektrisk strøm, og er nesten isolatorer. Når små mengder andre stoffer (dvs. urenheter) kombineres med dem, fører de elektrisitet mye lettere. To halvledende materialer som for tiden er i bruk, er elementene germanium og silisium.

De fleste vanlige ledende materialer, som kobber, fører strøm ved å la en negativ ladning (dvs. ekstra elektron) passere gjennom dem. Når visse urenheter legges til ren halvleder, oppfører den seg på denne måten, og lar en negativ ladning passere gjennom den. Det kalles så en "P-type" (positiv) halvleder.

For eksempel er germanium til hvilket urenheter av antimon eller fosfor er tilsatt en "N type" halvleder, mens germanium som urenheter av aluminium eller bor har blitt tilsatt, er en "P-type" halvleder. En halvleder-likeretter er laget ved å bli koblet til "P-type" halvleder til en "N type" halvleder.

Når halvlederens P-type er positiv i forhold til halvlederens N-type, har en positiv ladning i halvlederen P-type en tendens til å strømme mot krysset og tilsvarende den negative ladningen i N-typen 'Semiconductor har også en tendens til å strømme mot krysset.

Strømmen av to motsatte ladninger mot samme punkt er assistert av den gjensidige tiltrekning som eksisterer mellom dem, slik at strømmen strømmer veldig enkelt i den retningen.

Når imidlertid halvlederen av typen N er positiv med hensyn til halvlederens P-type, har de positive og negative ladningene en tendens til å bevege seg bort fra krysset, og bevegelse i denne retning motvirkes av tiltrekningen mellom kostnader. Likriktaren gir derfor en mye høyere motstand i den retningen.

Som med en metallplate likeretter, avhenger kapasiteten til en halvleder likrikter av funksjonen. Fremdriftsmotstanden til likriktaren er; imidlertid lavere enn det for en metallplate likeretter av tilsvarende størrelse slik at en halvleder-likeretter lett kan gjøres for å bære en større strøm.

For eksempel er en typisk forovergående spenningsdråpe 0, 3 volt for germanium og 0, 6 volt for silisiuminnretninger. Semi-leder likeretter kan enkelt gjøres for å bære en større strøm. Halvlederkryss kan tåle større reversspenning enn likeretterplater. En enkelt kryss kan for eksempel motstå en reversspenning på mer enn 800 volt.

Som metallplate likerettere kan imidlertid en halvleder likriktare brytes ned hvis maksimal reversspenning overskrides.

Egnede silisiumdioder kan brukes til å erstatte metallplate likerettere som er i bruk i eksisterende utstyr, og som nå blir stadig vanskeligere å oppnå med den fordel at mindre varme genereres fra diodene, og det kan forventes en liten økning i utgangsspenningen på grunn av det laveste spenningsfallet forover.

Likriktare: Type # 3. Tyristorer:

En diode er bare en to-lagers PN-kryss som er i stand til å korrigere en vekselstrøm, dens konvensjonelle symbol er-

Tyristoren er imidlertid en fire-lags PNPN som også er i stand til å korrigere vekselstrøm og dens konvensjonelle symbol er

Som det kan sees, har enheten en ekstra terminal som kalles "porten". Når tyristoren er koblet til krets på samme måte som "enkel" diode, strømmer ingen strøm i fremoverretningen til et signal er påført til portterminalen. Ved hjelp av egnet eksternt kretsløp kan tyristoren være anordnet for å være inngjerdet (eller avfyrt) ved en hvilken som helst bestemt del av den inngående vekslende bølgeform.

Thyristorer eller silikonstyrte likerettere (SCR) er tilgjengelige med klassifiseringer fra 1/2 til 850 ampere. RMS og opptil 1800 volt for tiden. Men brukes som en forsterker, kan de minste SCR-ene slås på med gate-krefter på bare noen få mikrovatter og bytter 200 watt. Dette gir en strømforsterkning på over 10 millioner som gjør at SCRene er en av de mest følsomme kontrollenhetene som kan oppnås.

Likriktare: Type # 4. Merkur-Arc-likerettere:

En kvikksølvbue likeretter består av et fartøy laget av glass, eller muligens stål, og inneholder et vakuum. På bunnen av beholderen er et basseng av flytende kvikksølv som fungerer som den negative siden av likriktaren (kalt katoden). Den positive siden av likeretteren (kalt anoden) er en karbonelektrode satt inn i kammeret over kvikksølvbassenget.

Fig. 4.2 viser et diagram over kvikksølvbue-likeretteren. Likriktaren startes ved å la en strøm strømme gjennom kvikksølvkatoden via en tenningselektrode som bare berører toppen av kvikksølvbassenget. Denne strømmen oppvarmer et sted på kvikksølvoverflaten, noe som gjør at noe av kvikksølvet fordampes.

Plassen mellom anoden og katoden fylles derfor med kvikksølvdamp. Tennelektroden trekkes da tilbake fra overflaten av denne kvikksølv, og en bue trekkes ut ved å ionisere kvikksølvdampen. Hvis anoden er mer positiv enn katoden, overføres lysbuen fra tenningselektroden til anoden, og strømmen strømmer gjennom likriktaren.

Hvis og når en vekselstrømtilførselen tilføres til likeretteren over karbonanoden og kvikksølvkatoden, strømmer strømmen bare gjennom halv-syklusen når karbonanoden er positiv til kvikksølvkatoden.

Hvis, som i mange bruksområder, strømmen bare trekkes mellom gjentakeren, opprettholdes bue ved å tillate en liten strøm å passere kontinuerlig gjennom likeretteren via en liten exciteringsanode.

Merkurbue likriktere kan brukes til å levere kraftige strømmer ved høy spenning og er derfor i stand til å levere store likestrømsmaskiner. En viktig bruk i gruveindustrien er å levere strøm til likestrømsmotorer fra vekselstrømnettet.

Half-Wave Rectifications:

Hvis en enkelt likeretter er plassert i en krets som en vekselstrømstilførsel er tilkoblet, vil en strøm bare strømme i den kretsen i løpet av halvparten av hver forsyningssyklus. I løpet av den andre halvdelen av syklusen, når forsyningens polaritet er reversert, forsøker nåværende strømmen i motsatt retning, men er blokkert av likeretteren.

Effekten av å plassere en enkelt likeretter i kretsen er derfor å skaffe en serie pulser av strøm i en retning, med intervaller mellom dem når ingen strøm strømmer i det hele tatt (figur 4.3). En enkelt likeretter gir derfor halvbølgerettering.

Full-Wave-rettelse:

For å oppnå mer kontinuerlig likestrømforsyning, er en likeretterbro nødvendig. En likeretterbro for enfaset vekselstrømsforsyning består av fire likerettere som er koblet til som vist i figur 4.4. Dette arrangementet gjør at strømmen kan strømme fra den vekslende forsyning til likestrømslinjene gjennom hele vekslende syklus.

I løpet av halvparten av syklusen strømmer strømmen fra AC-linjen 'A' til den positive DC-linjen via likrikteren 3, og strømmen strømmer fra den negative DC-linjen til AC-linjen 'B' via likrikteren 2. I den andre halvcyklusen, strømmen strømmer fra AC-linjen 'B' til den positive DC-linjen via likeretteren 4, og strømmen strømmer fra den negative DC-linjen til AC-linjen A via likeretteren 1.

Således er rektifisering ved hjelp av et bronettverk kjent som fullbølgejustering.

Fullbølgejustering av enfaset vekselstrømsforsyning, mens du benytter hele vekselstrømssyklusen, produserer ikke en kontinuerlig likestrøm. Det produserer en serie impulser, hver som tilsvarer en halv syklus av vekslende forsyning. Spenningen til likestrømutgangen faller øyeblikkelig til null to ganger i hver vekslende syklus.

Tre fase forsyning rettelse:

En jevnere likestrømutgang kan oppnås ved å korrigere en trefasetilførsel som gir en likestrømsproduksjon som er nesten stabil. Utgangen har en krusning som består av seks små topper i hver forsyningssyklus. Nåværende baner gjennom nettverket vises også i figuren.

Likriktare: Type nr. 5. Konstruksjon av liknende broer:

Rettelsesprinsippene gjelder både for metall og kvikksølvbue likriktere. Fullbølge-metall likerettere kan fås med fire eller seks seksjoner bygget på en stang, slik at alle korrigeringsenheter for et bronett er inneholdt i en komponent. Det er bare nødvendig å koble til de tilkoblede terminalene til de riktige punktene i kretsen.

Typer av kvikksølv-likeretter som mest brukes i kullgruver, er konstruert for å gi en jevn direkte korrigering fra en trefasetilførsel, ligner den som er oppnådd fra en seks likeretterbro. En slik likeretter har seks anoder, som alle opererer fra et enkelt kvikksølvbasseng.

Likriktaren er koblet til trefasetilførselen gjennom en transformator som har seks primære viklinger forbundet i dobbel stjerne, hvilket gir en seksfasetilførsel. Når buen er trukket ut, overfører den alltid til anoden som er mest positiv på den tiden. Det besøker derfor hver anode en gang i hver syklus og strømmen strømmer kontinuerlig gjennom likriktaren.

Likriktare: Type # 6. Intrinsic Safety & Correctives:

Rectifiers brukes i noen typer av egentlig sikker utstyr for å utlede energien som frigis når kretsen er ødelagt. En metode er å koble en likeretter parallelt med den induktive delen av kretsen. Polariteten til likeretteren er anordnet slik at den gir en lav motstandsvei for den selvinducerte kretsen ved utløpstidspunktet, men gir ikke en parallellbane for den normale driftskrets.

Forsiktighet:

Men det må alltid huskes at en høyspenningstest eller bruk av en høyspennings meggerprøve av en Megger eller Metro aldri skal gjøres på en hvilken som helst krets som inneholder en metall- eller halvleder-likeretter. Bruken av en høyspennings tester med en likeretter i kretsen kan føre til at høy spenning blir påført over platene og likeretteren brytes ned.

Denne forholdsregelen er spesielt viktig når du tester egentlig sikker eller kontroll kretser.

Hvis likriktaren i kretsen er nedbrudd, kan kretsen fortsette å fungere normalt, men det vil være usikkert, og en ulykke kan skyldes at den fortsetter å bruke. Derfor, mens du lager høy spenningstest, er det et must at likeretterkretsen skal kobles fra.