병렬콘덴사에 의한 직류 전압의 영향

병렬콘덴사에 의한 직류 전압의 영향

실리콘 정류기에는 정류소자와 병렬로 콘 덴서가 접속되어 있기 때문에 무부하 직류 전압이 특히 높게 된다.  3상 브릿지 결선은 다음 그림 2-33과 같이 두 개의 성형(星形) 3상 결선을 짝을 짓고 역으로 두 개의 성형 3상 결선으로 나누어서 생각하는 것이 가능하다.  따라서, 그림 2-35의 ⓐ에서 암 A1, A3, A5의 방향에 한 개로서 별도로 그 린 그림 2-35의 ⓑ와 같이 된다. 이 ⓑ그림과 같이 나누어지는 A1, A3, A5의 선간전압 Vab, Vbc, Vca의 1/√3 의 전압 Va, Vb, Vc가 각각 가해지고 그 정파는 소자에 대하여 순방향으로 되고 병렬로 된 콘덴서 는 소자에 의해 단락되는 형으로 되며 콘덴 서에는 전압이 걸리지 않는다. 그러나 부파 에 대해서는 소자에 역방향의 전압이 되므 로 소자의 도통이 끊어져 콘덴서는 Va, Vb, Vc의 부파에 의해서 반복하여 충전 되게 된 다. 그래서 콘덴서에는 전압의 파고치Vm / √ 3에 의해서 Q = C×Vm / √ 3  (C : 콘덴서 의 정전용량(F))의 전하가 P측에 직류 권선측 로서 축적되고 그와 같이 이 전하는 이대로는 어디에도 방전할 수 없으므 로 각 암의 단자간에는 항상 Va, Vb, Vc의 파고치 Vm / √ 3의 전압이 나타나게 된다.

3상브릿지 결선은 2개의 성형 3상 결선으로 된다

Vm : 교류측 선간전압의 파고치 (1,200 × √ 2 = 1,700)
E1, E2, E3 : 직류 맥동 전압	｝그림2-37의 ⓐ참조
E1m, E2m, E3m : 직류 맥동 전압의 파고치

개로 나누어진 것의 1개의 회로, 암 A4, A6, A2의 방향도 그림 2-36 의 ⓓ에 쓰여 있고

이 회로와 그림 2-35 의 ⓑ의 회로와 틀리 는 것은 정류소자가 대체로 역 방향으로 들어 있다. 따라서 Va, Vb, Vc의 정파는 앞의 것과 반대로 소자에 대해서 역전압이 되므로 콘덴 서에 그와 같이 걸리게 되어 부파는 소자의 순방향이 되므로 콘덴서에는 전압이 걸리지 않는다. 그래서 각 암의 콘덴서는 Va, Vb, Vc 의 정파에 의해서 반복으로 충전된다.

 

Q = C × Vm / √ 3의 전하가 앞에서는 역으로 P측에 직류권선측에 로 되어 축적되고 이것도 또한 어디에도 방전할 수 없으므로 각 암의 단자간에는 항시 Va, Vb, Vc의 파고치 Vm / √ 3의 전압이 나타나게 된다. 이와 같이 6개의 암에는 각각 접속되어 있는 콘덴서는 항상 전하가 축적된다.

Vm / √ 3 = Q / C의 맥동이 없는 전압이 각 암의 단자에 나타나서 정류기의 직류측 단자에 대하여는 암A1, A3, A5의 군과 A4, A6, A2의 군이 직렬로 되므로 P, N간의 단자 전압은 E = Vm / √ 3 × 2로 된다. 이 값이 어느 정도로 되는가를 계산하면 교류측의 선간전압을 어느 때고 예로써 1,200(V)로 하면 Vm = 1,200 × √ 2로 된다.

따라서, PN간의 단자전압

E = Vm / √ 3 × 2 = 1,200 × √ 2 / √ 3 × 2 = 1,960(V)로 된다. (그림2-34의 ⓑ참조)

이 값은 실리콘 정류기의 교직 전압비에서 계산한 병렬콘덴서가 없을 때의 무부하 전압은 1,620(V)로 비교하면 20%가 높고 전부하의 전 압 1,500(V)에 대하여는 30%의 전압이 상승된다. 무부하로서 이런 높은 전압이 나오는 것은 정류기 회로에 접속되어 있는 각종 기기의 절연에도 문제를 줄 수 있어서 제일 첫째, 정류기의 운전면에서 말할 때 대단히 취급이 어렵게 되기 때문에 실리콘 정류기에는 그림 2-34 에 있는 P, N단자간의 내부에 전압 억제저항(R)을 접속하여 콘덴서에 축적된 전하의 비켜가는 길을 만들어주고 무부하시의 전압상승을 이것 으로 방지하고 있다. 이 저항을 붙이기 위하여 정류기에는 부하가 없 어도 내부에서 약간의 항상 일정의 전류가 이 저항으로 흐르게 되고 있어 이것의 손실이 있다.

병렬콘덴사의 영향에 의한 직류전압의 상승(1)

 

콘덴사의 영향에 의한 무부하 직류전압의 상승(2)

병렬콘덴사의 유무에 의한 무부하 직류전압의 비교