The objective of this study is to familiarize with the three phase rectification with resistive load.
Included in this paper is a list of the apparatus required and the basic theory as well as a definition of three-phase half wave rectfication and the three phase bridge rectifier. An example of a table for recording observations is given as well as pictures and formulas making backgroud information clearer.
#LAB 3
STUDY OF THREE PHASE RECTIFICATION USING RESISTIVE LOAD
OBJECTIVE
To familiarize with the three phase rectification with resistive (R) load.
APPRATUS REQUIRED
1. Thyristor Kit
2. Connecting Wires
3. Oscilloscope
4. Multimeter
THEORY
Three phase rectifiers are preferred than single phase because of the following reasons:
- Higher dc output voltage and better input power factor
- Less ripple content and better load performance
- Lower size of filter required
- Better Transformer Utilization Factor (TUF)
Three-Phase Half Wave Rectification
The three phase half wave rectification using three diodes and [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] transformer with resistive (R) load is shown in figure 1(a). The three diodes D1, D2 and D3 are connected in each phase, have their cathodes connected together to load R. The three phase voltage source is balanced and have phase sequence a-b-c. The input phase-to-neutral voltage, output voltage, output current and voltage across D1 waveforms are shown in figure 1(b).
The diode at the highest positive instantaneous voltage can only conduct. From ωt = 300 to ωt = 1500, ra is most positive voltage and thus it appears across load for this period and diode D1 is in conducting state. Similarly, From ωt = 1500 to ωt = 2700, rb is most positive and D2 is conducting with load voltage , rb. From ωt = 2700 to ωt = 3900, rc is most positive voltage and it appears across the load with diode D3 conducting. From ωt = 00 to ωt = 300, D3 conducts and load voltage is equal to rc. Each diode conducts for a period of 1200. The output voltage varies from maximum phase voltage (Vmp ) to 0.5 times Vmp. In one cycle of supply voltage, output voltage has three pulses and thus rectifier is also called 3-phase, 3-pulse rectifier.
The average value of output voltage is given by,
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
The rms value of output voltage is given by,
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Figure 1(a): Three Phase Half Wave Rectifier
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Figure 2(b): Three Phase Half Wave Rectifier input voltages, output voltage and current, source current and voltage across diode D1
Three Phase Bridge Rectifier
Power circuit diagram for a 3 phase bridge rectifier using six diodes in shown in figure 2 (b). The diodes are arranged in three legs with each leg consisting two series-connected diodes. Upper diodes Dl, D3, D5 constitute the positive group of diodes. The lower diodes D2, D4, D6 form the negative group of ·diodes. This rectifier is also called 3 phase, 6 pulse diode rectifier, 3-phase full-wave diode rectifier.
The positive group diode (D1, D3, D5) conducts when they experience highest positive voltage and negative diode (D2, D4, D6) would conduct when they experience highest negative voltage. Each individual diode conducts for a period of 1200 and the width of output pulse is 600. The diode conduction period is shown in figure 2(a).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Figure 2(a): Three Phase Bridge Rectifier diode conduction states
For a period of ωt = 00 to ωt = 300, diode D5 and D6 conducts. The diode D5 is connected with rc and diode D6 connected with rb, thus rcb voltage appears across the load. Similarly, for ωt = 300 to ωt = 900, diode D1 and D6 conducts and thus rab voltage appears across the load. The waveforms of input voltages, output voltage and voltage across D1 for resistive load are shown in figure 2(c). The average value of output voltage is given by,
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
The rms value of output voltage is given by,
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Figure 2(b): Three Phase Bridge Rectifier using diodes
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Figure 2(c): Waveforms of source voltages, output voltage and voltage across diode D1
OBSERVATION
1. Input Parameter
a. Input voltage ..
b. Frequency ...
c. Cycle time period ...
2. Observation Table
3 Phase Half Wave Rectifier
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3 Phase Bridge Rectifier
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el objetivo del experimento de rectificación trifásica con carga resistiva?
El objetivo es familiarizarse con la rectificación trifásica utilizando una carga resistiva (R).
¿Qué aparatos se necesitan para realizar el experimento?
Se requiere un kit de tiristores, cables de conexión, un osciloscopio y un multímetro.
¿Por qué se prefieren los rectificadores trifásicos a los monofásicos?
Los rectificadores trifásicos ofrecen varias ventajas, como un mayor voltaje de salida de CC y un mejor factor de potencia de entrada, menos contenido de ondulación y mejor rendimiento de la carga, un menor tamaño del filtro requerido y un mejor factor de utilización del transformador (TUF).
¿Cómo funciona la rectificación de media onda trifásica?
En la rectificación de media onda trifásica, tres diodos (uno por fase) conducen secuencialmente, permitiendo que la fase con el voltaje instantáneo más positivo aparezca a través de la carga. Cada diodo conduce durante 120 grados.
¿Cuál es la diferencia entre la rectificación de media onda trifásica y la rectificación de puente trifásica?
La rectificación de media onda trifásica utiliza tres diodos, mientras que la rectificación de puente trifásica utiliza seis diodos. La rectificación de puente trifásica también se conoce como rectificador de diodos trifásico de onda completa o rectificador trifásico de 6 pulsos.
¿Cómo funciona la rectificación de puente trifásica?
En la rectificación de puente trifásica, los diodos se organizan en tres patas, cada una con dos diodos conectados en serie. Los diodos superiores forman el grupo positivo y los inferiores el grupo negativo. Los diodos conducen cuando experimentan el voltaje positivo o negativo más alto, respectivamente. Cada diodo individual conduce durante 120 grados, y el ancho del pulso de salida es de 60 grados.
¿Qué mediciones se deben tomar durante el experimento?
Se deben registrar los parámetros de entrada, como el voltaje de entrada, la frecuencia y el período del ciclo. Además, se deben registrar los valores de voltaje y corriente de salida tanto para la rectificación de media onda trifásica como para la rectificación de puente trifásica.
¿Qué es TUF?
TUF significa Transformer Utilization Factor (Factor de utilización del transformador). Los rectificadores trifásicos generalmente tienen un TUF mejor que los rectificadores monofásicos.
¿Cuál es la secuencia de fase en el rectificador trifásico?
La secuencia de fase en el rectificador trifásico es a-b-c.
¿Durante cuánto tiempo conduce cada diodo en un rectificador de media onda trifásico?
Cada diodo conduce durante un período de 120 grados.
¿Durante cuánto tiempo conduce cada diodo en un rectificador de puente trifásico?
Cada diodo conduce durante un período de 120 grados en un rectificador de puente trifásico.
- Quote paper
- Ajay Singh (Author), 2016, A Study of Three-Phase Rectification Using Resistive Load, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/376776
