機械

ダイオードを使った3相半波整流回路の負荷にかかる電圧,電流について(機械)

ノリユキ
ノリユキ
いらっしゃーい。第3種電気主任技術者(機械)のなぜなぜシリーズはじめまーす。

前回の記事では3相半波整流回路の電源の波形と導通回路について書きました。

3相半波整流回路の電源側の波形の書き方と通電状態を確認しましょう(機械) 整流回路の中でも3相になってくると、どの素子が通電状態になっていているのか訳がわからなくなってくるのは私だけではないと思います。...

今回は素子としてダイオードを使い、負荷を抵抗、コイルにしたときの負荷にかかる電圧、電流波形について考えていきます。

それでは、行ってみましょう。

3相半波整流回路と電源の電圧波形

前回の記事の図をそのまま持ってきました。

回路図はこちらになります。

e1,e2,e3[V]:電源の電圧,vd[V]:素子の電圧

電源の電圧波形はこちらになります。

波形のマイナスの部分は不要です。

理由はダイオードにマイナスの電圧(逆バイアス)がかかっても、ダイオードは電流を流せないからです。

素子がサイリスタになるとマイナス部分も書きます。

その理由は違う記事で書きます。

負荷が抵抗のとき

回路図のようになります。

電源1つに抵抗を接続したときの負荷の電流、電圧波形は前の記事同様このようになります。

電流と電圧の位相は同じです。

それでは3相半波整流回路に接続された負荷の電流、電圧特性を考えていきます。

前回の記事より

π/6<θ<5π/6の時、D1が導通します。図よりe1=vdとなります。

5π/6<θ<9π/6の時、D2が導通します。図よりe2=vdとなります。

9π/6<θ<13π/6の時、D3が導通します。図よりe3=vdとなります。

その結果,素子に加わる電圧、電流特性はこのようになります。

負荷がコイルのとき

回路図のようになります。

電源1つにコイルを接続したときの負荷の電流、電圧波形は前の記事同様このようになります。

電流は電圧に対してπ/2位相が遅れます。

それでは3相半波整流回路に接続された負荷の電流、電圧特性を考えていきます。

前回の記事より

π/6<θ<5π/6の時、D1が導通します。e1=edとなります。

しかし、電源1個に対するコイルにかかる電流特性より、電流はマイナスです。

回路にこのマイナス電流の向きを示します。

D1からみて、この電流は逆方向です。

よって電流がマイナスの間であるπ/6<θ<π/2までは電流が流れません。

π/2<θ</5π/6の期間は、電源1個に対するコイルにかかる電流特性より、電流はプラスです。

回路に示すとこんな感じです。

π/6<θ<5π/6時の電流、電圧波形はこのようになります。

5π/6<θ<9π/6の時、D2が導通します。図よりe2=vdとなります。

電流波形についてはπ/6<θ<5π/6の時と同じ考え方です。

9π/6<θ<13π/6の時、D3が導通します。図よりe3=vdとなります。

電流波形についてはπ/6<θ<5π/6の時と同じ考え方です。

その結果,素子に加わる電圧、電流特性はこのようになります。

しかし、コイルの性質から電流波形は下図のようになります。

このようになる理由についてはこの記事を参照ください。

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本日はここまでです、毎度ありがとうございます。