Allmän teori av likriktar design

Efter att ha läst den här artikeln kommer du att lära dig om den allmänna teorin om likriktardesign med hjälp av diagram.

På grund av den lätta kontrollen av värmebalans samt bågens initiering och underhåll, används DC speciellt för blytrådsvetsning som gasbågsvetsning. Det är emellertid lättare och allmänt tillgängligt. Den bästa lösningen verkar därför vara att använda ac för att producera den önskade DC och det görs med hjälp av en DC-generator, en omvandlare eller en likriktare.

I grund och botten är en elektrisk likriktare en anordning som tillåter strömflöde endast i en riktning och kan sålunda omvandla AC till en fluktuerande DC såsom visas i figur 4.26. Av denna siffra framgår att i fallet med sinusformad matningsspänning resulterar undertryckning av den negativa halvan av kurvan i intermittenta pulser av energi som inte visar någon omvänd polaritet. En sådan försörjningskälla skulle självklart inte vara lämplig för svetsning, eftersom perioderna av avbruten energitillförsel mellan på varandra följande pulser skulle göra det omöjligt att bibehålla en stabil båge.

Denna svårighet kan emellertid övervinnas om tillförselkällan är en trefasström, varvid varje fas förskjuts av 120 ⁰ med hänvisning till föregående eller efterföljande fas, såsom visas i figur 4.27. När de negativa halvcyklerna i alla tre faser undertryckas visar den resulterande grafen för enriktad ström en riktning mot rak linje med mycket mindre fluktuationer än vad som gäller för enfas.

På liknande sätt skulle system med mer än tre fas ac nå bättre närhet till sann DC transient. Det är emellertid inte vanligt att stöta på system med mer än tre faser, varför trefas-systemet är det mest använda. Men det finns ett annat sätt att förbättra formen av den korrigerade strömmen, och det kallas fullvågsriktning.

Genom fullvågsrektivering utnyttjas båda halvorna av växelströmsströmmen eller spänningen för att uppnå en jämnare likströmstillförsel såsom visas i figur 4.28.

Med hjälp av de välkända symbolerna för dioder och likriktare kan system för halvvågs- och fullvågsriktning representeras såsom visas i figur 4.29.

Likriktare är en anordning som tillåter strömflödet endast i en riktning, eller mer korrekt undertrycker det flesta av strömflödet i omvänd riktning. En karakteristisk kurva för enfaslikriktare visas i figur 4.30.

Även om förhållandet mellan spänning och ström i den första (eller positiva) kvadranten i grafen inte är linjär, kan det noteras att för den tredje (eller negativa) kvadranten kommer även en mycket stor spänningsökning att resultera i överföring av mycket liten mängd nuvarande. Således utför denna anordning praktiskt taget elektrisk ström huvudsakligen i en riktning.

Som framgår av de olika transienterna av likriktad ström, är det inneboende fluktuationer i ett sådant system. En metod för att erhålla jämn DC från en likriktareenhet är användningen av kondensatorer, såsom visas i figur 4.31. Om en kondensator är ansluten i kretsen lagrar den energi och levererar densamma vid nästan konstant utspänning, även om den energi som mottas av den från likriktaren är i varierande pulser.