실리콘 정류기의 직류 전압

실리콘 정류기의 직류 전압

 

실리콘 정류기의 입력측은 3상 교류전압을 가하는 경우 출력측에는 어떤 전압이 나타나는가를 실리콘 정류기의 결선이 3상 브릿지 결선 의 경우에 대해서 검토해보자.

3상을 동시에 생각하여 볼 때 먼저 최초에 그림의 a와 같 이 3개의 선간전압에서 Vab만 가해진다고 본다.

Vab → 의 경로로  →직류측 단자간에 그대로 형으로 나타난다. 그래서 다음의 부파(負波) 의 경로로 정파와 같은 형으로 직류측에 나타 나므로 Vab의 1싸이클의 교번 전압은 직류측에는 전부 정파로 된다. 두 개의 산이 나란이형의 전압 파형으로 된다. 이런 정류방식은 정파 만을 통하는 반파 정류방식(半波 整流方式)에 대하여 정파도 부파도 통하는 방식이 있어서 이것을 전파 정류방식(쌍향 정류 회로에 의한 정류방식)이라 부르고 있다.

다음에 Vbc만에 대하여 생각하면 Vab의 경우와 같은 모양으로 ⓑ와 같이 Vab에 의한 전압에서 120°늦고 또 Vca에 대해서도 ⓒ와 같이 보통으로 120°늦어서 직류측 단자간에 각각의 2개의 산형(산형)으로 전압이 나타나게 된다. 3상 교류는 120°의 위상차를 가지고 이것을 3개의 전압이 규칙적으로 반복되고 있으므로, 이것에 의해서 직류측 단자간에 나타나는 전압 파형은 각각 3개의 교번전압에 의해서 직류 측 단자에 가해진 ⓐ ⓑ ⓒ의 전압파형을 1개에 중첩되어 합해지는 것으로 생각하면 좋으며, 이렇게 되어서 이루어진 것이 다음 그림과 같다.

 

   

실리콘 정류기의 직류 전압

 

 

실리콘정류기의 직류측 단자에 가해진 3상 교류파형

※ 단향 정류회로(單向 整流回路) : 변압기의 직류권선(정류기에 접 속된 방향의 권선)애 흐르는 전류가 일방향만 있는 정류회로.

※ 쌍향 정류회로(双向 整流回路) : 변압기의 직류권선에 흐르는 전류가 2방향을 가진 정류회로.

직류 단자간에는 그림 2-26과 같이 정류소자를 통해서 들어온 수 개의 정현파 반파의 전압이 겹쳐서 합하여 가해지므로 이것을 정리해 보면

(1) 1싸이클의 사이에는 6개의 반파가 전기각으로 2 π / 6 ( = 60 ˚ ) , 시 간으로 하면 f = 60㎐로써,  1 / 60 × 60˚ / 360˚ = 1 / 360 초의 간격으로 직류 단자에 가해오고 있다.

(2) 그래서, 그 순간을 취하여 위의 그림 오른쪽과 같고, 값이 다른 3 개의 전압 V1, V2, V3(그 중의 두 개가 같은 값으로 되는 경우)가 동 시에 직류 단자에 가해진다. 실리콘정류기의 직류측 단자는 정류소자 를 통하여 교류측에서 3개의 값이 다른 전압이 동시에 가해져서, 단자 에는 언제라도 그 제일 높은 전압(위의 그림 V1)만이 나타나므로 직류 단자간의 전압파형은 아래의 그림과 같이 수 개의 나란히 한 반파의 머리모양으로 한 형의 맥동전압(脈動電壓)으로 된다.

실리콘정류기의 직류단자측에 나타나는 전압파형

실리콘 정류기의 표준 결선(標準 結線)

 

실리콘 정류기는 실리콘 정류소자를 사용하여 직류전력으로 변환하는 정류회로를 구성하고 있어, 그 표준 결선 방법이 변압기와의 결합에는 여러 가지가 있다. 다음 그림에는 3상 교류전력 변환을 위한 주된 표 준결선을 하나하나 나타내고 있고 정류기 자체의 회로 방식에서도 단 향 정류회로(單向 整流回路)와 쌍향 정류회로(双向 整流回路) 브릿지 결선의 2가지가 있다.

정류기 자체의 회로 방식

명 칭 (직류측)	변압기 직류측 결선	실리콘정류기의 결선	정 류 방 식
성 형 3 상		단향 정류회로	3상 반파정류
변 형 성 형
성 형 6 상		단향 정류회로	6상 반파정류
2 중 성 형
성 형 3 상 브릿지		쌍향 정류회로 (브릿지결선)	3상 전파정류
삼 각 3 상 브릿지

전철용 실리콘 정류기에는 변압기 권선의 이용율이 높기 때문에 변압 기 용량을 적게 할 수 있는 등의 이유로서 주로 성형 3상 브릿지 결 선 또는 삼각 3상 브릿지 결선이 쓰여 지고 있다.