Силовий трансформатор даної схеми має на кожному стрижні дві однакові вторинні обмотки, які з'єднуються в дві зірки - пряму a-b-c і зворотний x-y-z (ріс.1.а).
До вільних засадам вторинних обмоток однієї зірки приєднуються аноди непарної групи вентилів В1 - В3 - В5. до кінців обмоток іншої зірки - аноди вентилів парної групи В2 -В4 - В6. Навантаження Rd включається між середньою точкою 0 зрівняльного реактора УР. зв'язує нульові точки зірок 01 і 02. і загальною точкою катодів вентилів, яка є позитивним полюсом випрямляча.
Цю схему можна розглядати як паралельне з'єднання двох трифазних випрямлячів з нульовою точкою, фазні напруги живлення яких u2a - u2b - u2c і u2x - u2y - u2z (на рис.1, б ці напруги показані відповідно суцільними і пунктирними лініями) зрушені по фазі відносно один друга на 60 °. Зрівняльний реактор вирівнює миттєві значення напруг двох вторинних обмоток. Це відбувається під дією зрівняльного напруги uk (на рис.1, б показано заштрихованими криволінійними трикутниками), яке наводиться в полуобмоткі реактора УР. По контуру: дросель, фаза і працює вентиль - проходить намагнічує струм дроселя, що має потрійну частоту по відношенню до частоти мережі (рис.1, д). При виконанні УР із замкнутим сталевим сердечником намагнічує струм Іср = Idкріт становить не більше 1% номінального струму навантаження Idн. У будь-який момент часу через дві вторинні обмотки різних зірок проходять одночасно в протилежних напрямках струми, що виключає явище вимушеного намагнічування сердечника трансформатора, характерне для трифазної нульової схеми випрямлення.
рис.1 Трифазний випрямляч з зрівняльним реактором
а - схема; б-д - діаграми струмів і напруг
Крива випрямленої напруги ud розташована посередині між вторинними напругами окремих систем і зображена на рис.1, б потовщеною чорною лінією. Частота пульсацій кривої ud дорівнює 6f1. коефіцієнт пульсацій напруги на виході випрямляча q = 0,057. Середнє значення випрямленої напруги (при роботі схеми в режимі подвійної трифазної зірки) одно:
Токи в вентилях мають форму прямокутників тривалістю 1 / 3Т і висотою Id / 2, обмежених зверху кривою лінією. Середнє значення струму вентиля Ia.ср = 1/6 Id. Співвідношення між іншими величинами для даної схеми приведені в
Подвійна трифазна схема з зрівняльним реактором при незначному (критичному) струмі навантаження Idкріт починає працювати як шестифазний схема з нульовим виводом, так як зрівняльний реактор в цьому випадку не створює додаткового напруги uk. а його полуобмоткі грають роль анодної індуктивності. Напруга холостого ходу випрямляча зростає до значення Ud0 = 1,35 U2ф. так як випрямлена напруга формується верхівками синусоид змінних напруг шириною 60 °, і перевершує приблизно на 15% напруга Ud0 при трифазному режимі роботи схеми.
Зробимо порівняння достоїнств трифазних схем випрямлення при однакових значеннях потужності Pd. напруги Ud. відсутності паралельного і послідовного з'єднання вентилів в плечах випрямлячів.
Трифазна схема з нульовою точкою:
- Схема проста. Число вентилів в 2 рази менше, ніж в бруківці або подвійний трифазної схемах.
- Менше втрати у вентилях, так як в даній схемі струм проходить через один діод, а в бруківці послідовно через два діода.
Трифазна мостова схема:
- Зворотна напруга, що прикладається до вентилів, в 2 рази менше, ніж в схемах з нулем і зрівняльним реактором.
- Удвічі менше напруга (число витків) вторинної обмотки, але перетин дроту в 1,41 раз більше.
- Немає вимушеного намагнічування сердечника. Нормальне виконання обмоток трансформатора.
- Габаритна потужність трансформатора на 30% менше, ніж в схемі з нулем, і на 26% менше, ніж в схемі з зрівняльним реактором, струм первинної обмотки має форму синусоїди.
Трифазна схема з зрівняльним реактором:
- Токи в фазах первинної обмотки трансформатора є чисто змінними, немає підмагнічування сердечника.
- Частота основної гармоніки змінної складової випрямленої напруги, як і в бруківці схемою, в 2 рази вище і майже в 4,5 рази менше, ніж в нульовий схемою.
Переваги трифазної схеми з нульовою точкою проявляються в разі, якщо головною вимогою є простота випрямляча або використовуються треханодние вентилі із загальним катодом, наприклад трифазний ртутний вентиль типу РМ-200.
При застосуванні напівпровідникових вентилів переваги має мостова схема, яка може працювати безпосередньо від мережі, якщо напруга U1 підходить за розміром для отримання потрібного значення Ud і не потрібно ізоляція від мережі живлення ланцюга випрямленого струму.
Випрямляч з зрівняльним реактором в зв'язку з наявністю трансформатора з двома вторинними обмотками і реактора поступається мостовій схемі. Однак для випрямлячів на низьку напругу близько 100В і великий струм 500-100А доцільно застосовувати схему з зрівняльним реактором, так як навантаження струм в цій схемі проходить паралельно через два вентиля, а в трифазної мостової - послідовно через два вентиля.
Ця обставина дозволяє зменшити число встановлених вентилів і отримати більш високий к.к.д. випрямляча на значний Idн. коли Iа.расч> Iа.ном. і в бруківці схемою доводиться застосовувати паралельне з'єднання вентилів.