ЭМТнинг узгартиргич техникаси маърузаси. Ислом каримов номидаги тошкент давлат техника университети электромеханик тизимларнинг аппаратлари, элементлари узгартиргич техникаси

• Название: Ислом каримов номидаги тошкент давлат техника университети электромеханик тизимларнинг аппаратлари, элементлари узгартиргич техникаси
• Дата: 10.05.2018
• Размер: 1.13 Mb.
• Имя файла: ЭМТнинг узгартиргич техникаси маърузаси.doc
• Тип: Документы; #43238
• страница: 2 из 5

Бу турдаги тўғрилагичлар учун тўртта ярим ўтказгичли диодлар ишлатилади ва улар электр занжирга кўприк чизма усулида уланади (25.1-расмга қаранг).

25.1-расмда кўприк чизма усулда 2,5-даврли тўғрилагич чизмаси келтирилган.

Ҳар бир ярим даврли токни олиш учун 2та VD-диод ишлайди. Уларни чизмаси билан танишамиз (25.2-расмга а) ва б) га қаранг).





25.2-расм.

Тўғрилагичнинг U_чиқиш жойида частотаси f =100 гц гача ўзгариб туради.

Бир фазали кўприк чизмали тўғрилагичлар энг кўп ўлланиладиган электрон қурилма бўлиб, иккиламчи ўзгармас электр манбаи сифатида ишлатилади. Уларни турлари ВУ-4; ЛИП-90; В-24 м билан тамғаланади.

Бир ва икки ярим даврли тўғрилагичларни чиқиш кучланиши ўзгармас бўлса ҳам лекин частотаси f =50-100 гц гача ўзгариб тургани учун, улардан электрон қурилмаларда бирданига иккиламчи манба сифатида фойдаланиб бўлмайди. Шуни ҳисобга олиб, тўғрилагич чиқиш жойида қўшимча оддий электр қийматни сифатли ростлаб бериш фильтрии (тозалагич) ўрнатилади. Фильтрларнинг асосий элементлари бу конденсатор, ўзакли индуктив ғалтак (дроссел) ва резистордан иборатдир.

Қўйидаги чизмаларда электр фильтрлари турлари берилган

(25.3-расм).





25.3-расм.
1. Оддий фильтрлар VD диод очилганда ток ўтади, иккига бўлинади. Тўғри юклама R_юк га боради ва С₁ конденсаторни зарядлайди. Агар VD диод ёпиқ бўлса, конденсатор зарядсизланади яъни юклама R_юк токни беради.

2. «П» русумли RC фильтри паст частоталарга яхши ишлайди, R_юк юклама токи ва С₁ ва С₂ конденсатор пластинкаларида кучланиш сезиларсиз ўзгаради. R₁ резистор қиймати ва чегарасига таъсир қилмайди.

3. «П» русумли LC фильтри паст частоталарга жуда яхши ишлайди. Бу фильтрга жойлашган индуктив ғалтак қаршилиги юқори ва С₁ ва С₂ конденсатор билан бирга самарали ишлайди. Кейинги пайтда дроссел ўрнига транзисторлар ҳам қўлланиб келинмоқда. LC фильтрлар асосан осциллографлар электр чизмасига ишлатилади. Дросселдан, сиғимдан иборат фильтр, электр занжирларида паст частота режимда бенуқсон ишлайди ва электр импульсларни ўзгармас ҳолатда сақлаб етказиб беради. Фильтр ўрнатилмаган электр тўғрилагичлардан фойдаланиб бўлмайди.

26.Актив ва актив-индуктив юкланишли режимда ишловчи ўғрилагичлар.

Умумий маълумотлар.
Бир фазали ва уч фазали ўзгаручан токни ўзгармас токка тўғрилаш учун мўлжалланган бошқариладиган тўғрилагичларни турли чизмаларда улаш мумкин. Тўғрилагичлар германий, кремний элементларидан тайёрланади, ярим ўтказгичлиларни электрни бир йўналишда ўтказиш хоссасига ва токнинг қўйилган кучланишига пропорционал бўлганлигига асосланган. Кейинги йилларда германийли ва кремнийли диод (тўғрилагич)лар ишлаб чиқилган. Ҳозирги вақтда фойдали иш коэффициенти 99%га етадиган германийли диодлар ишлаб чиқилган. Диодларнинг баъзи турлари тўғри кучланиши 1 В бўлганда бир неча юз Амперга токка йўл қўяди. Тўғрилагич сифатида ишлайдиган бундай диодлар энергияни кам исроф қилиши (Ф.И.К. юқори бўлиши) сабабли катта юкламаларда қизимайди ва совитувчи радиаторларга муҳтож бўлмайди.

Кейинги йилларда Ф.И.К.-98% гача, ишчи кучланиши 1000 Вдан юқорироқ, ток зичлиги 300 a/см² бўлган кремнийли тўғрилагичлар ишлаб чиқилган.

Аниқлик киритиш мақсадида бир фазали ва уч фазали тўғрилагичлар чизмалари билан танишамиз.

Бир фазали тўғрилагичлар.







26.1-расм.

Уч фазали тўғрилагичлар.







26.2-расм.

0. 
   27.Бошқарилмайдиган ва бошқариладиган тўғрилагичлар.
   

Бир фазали тўғрилагичлар (27.1-расм)га келтирилган а) чизма. Бир фазали токнинг битта даврли бошқарилмайдиган тўғрилагич чизмаси.

Тўғриланадиган ўзгарувчан ток кучланиши трансформаторлардан олинади. Юклама трансформаторларнинг иккиламчи ғалтагидан В_n-тўғрилагич билан кетма-кет уланади. Бошқарилмайдиган тўғрилагич токни оқими юқоридан пастки томонга бир текис оққанда потенциалга эга бўлади, ўзгарувчан токнинг ярим тўлқини томонида ўтказади. Кучланишнинг пастки ярим амплитудаси юклама орқали ўтадиган токни вужудга келтирмайди, бошқарилмайдиган тўғрилагичнинг тескари қаршилиги жуда каттадир.

“б” ва “в” чизмалар.

Бир фазали ток чизмасидаги бошқарилмайдиган тўғрилагичнинг икки ярим даврли чизмаси келтирилган. Иккиламчи чўлғамнинг О ўрта нуқтасидан тўғриланган токли занжирнинг бир қутби чиқарилган чўлғамнинг энг четки “а” ва “б” ўрамларининг учлари навбатма-навбат иккинчи қутб бўлади. Ҳақиқатга эса бу чизма кучланишнинг ярим тўлқинининг йўналишига қараб навбатма-навбат ишлайдиган бир ярим даври бошқарилмайдиган тўғрилагичдан иборат бўлади.

Кучланишнинг ярим тўлқини мусбат бўлганда юқоридаги ўрамлар ўртадаги ўрамлар (ўрта нуқта)га нисбатан мусбат потенциалга, ўртадаги ўрамлар эса пастки ўрамларга нисбатан мусбат потенциалга эга бўлади. Кучланиш вектори тенг иккига бўлинади ва унинг О нуқтадаги “а” нуқтагача бўлган юқоридаги ярим тўғриланади. Ток 0 нуқта –юқоридаги ўрамлар –1 тўғрилагич юклама 0 нуқта орқали ўтади. Манфий ярим давр 0 нуқтанинг потенциали В нуқтага нисбатан манфий бўлади. Айни вақтда 0 нуқта А нуқтага нисбатан мусбат потенциалга эга бўлади. Бу тўғрилагич асосан кўрик чизма усулида бўлгани учун афзалликка эга, техникада кўп қўлланилади.

Уч фазали токни тўғрилаш чизмаси.

27.2-расм а) ва б) га келтирилган.

а)-расмда. Ҳар фазада битта ярим даврли тўғрилагич ишлайди. Фазалар 120^ога силжигани сабабли тўғриланган токнинг ярим тўлқинлари бир-бирини қоплайди ва пульс тарорланиши камаяди.

б) расмда. Ҳар фазада иккала ярим тўлқин тўғриланади, чунки бу ерда иккита ярим даврли тўғрилаш юз беради.тўғрилагичлардан тузулган кўприкка тармоқ кучланиши берилади. Даврнинг ҳар қайси олтидан бир қисми давомида тўғриланган токнинг занжирида фазалар бирининг тўғриланган кучланиши таъсиридан ток ўтади.

б) чизмани ишлаш принцпини кўриб чиқамиз.1-тугунда А фазани оний кучланиши максимал бўлади. Юклама занжирида ток А фаза-1 тўғрилагич (диод) юклама-4 ва 6 тўғрилагич (диод)-В ва С фазалар-чўлғамининг ноль нуқтаси А фазадан иборат занжир орқали ўтади. Ана шундай тартибда ўзгарувчан ток ўзгармас токка айлантирилади.

Уч фазали ўзгармас токлар, ўзгармас ток двигателлари учун асосий электр манбаси бўлиб хизмат қилади. Барча электр энергия ишлаб чиқариш корхоналари уч фазали ўзгарувчан ток электр энергияси ишлаб чиқаради ва улар махсус қурилмалар ёрдамида истеъмолчиларга юборилади. Саноатнинг шундай сахалари борки, ўзгарувчи токни тўғридан-тўғри қабул қилмайди, уларга ўзгармас ток керак, шунга мувофиқ уларни эҳтиёжини қондириш учун уч фазали тўғрилагичлар ёрдамида ўзгармас ток олиниб етказиб берилади. Кимё саноати, қора ва рангли металл ишлаб чиқариш корхоналари, транспотр ва алоқа сохасининг озуқаси бўлмиш уч фазали ўзгармас ток электр энергияси бўлмаса электр энергияси бўлмаса, бу сохаларда иш тўхтаб қолади.

Ўзгармас ток энергиясини олиш учун ток ўзгартиргичлар (преобразователлар) ва тўғрилагичлар (выпрямителлар) керак. Бу қурилмаларда ярим ўтказгичли диодлар ва ўзгартиргич мосламалар қўлланилади.

Ўзгармас ток олиш усулида энг кўп кўприк усулидаги комбинациялашган электр кўприк чизмалар ишлатилади. Кўпчилик холларда ярим ўтказгичли тўғрилагичлар кўприк чизмаси бўйича йиғилади. Уларни чизмаси қуйидаги расмда берилган.





27.1-расм.

Бошқарилмайдиган тўғрилагич чизмаси (27.1-расм) трансформаторлар чўлғамининг 3-нуқтасида биринчи ярим даврда мусбат потенциал, 4-нуқтасида манфий потенциал бўлсин деб фараз қилайлик. Бу вақтда электр токи 3-нуқтадан 7-нуқтада VD₂-тўғрилагич, 5-нуқтадан истеъмолчига, 6-нуқтадан ва VD₄-тўғрилагич орқали иккиламчи чўлғамнинг 4-нуқтага боради.

Иккинчи ярим даврда трансформаторнинг иккиламчи чўлғамининг 3-нуқта ва 4-нуқталарида потенциал ишораси (қутби) ўзгаради: 3- нуқтада манфий потенциал, 4-нуқтада мусбат потенциал бўлади. У вақтда ток 4-нуқтадан 8-нуқта VD₁-тўғрилагич, 5-нуқтадан эса истеъмолчи (биринчи ярим давр давомидаги йўналишда) 6-нуқта VD₃-тўғрилагич ва 7-нуқта орқали 3-нуқтага ўтади. Ҳар бир ярим давр давомида истеъмолчи орқали айни бир йўналишдаток ўтиб туради. Кўприкли чизманинг ўзгарувчан токни икки ярим даврли одатдаги тўғрилагич чизмасига нисбатан афзал томонлари ҳақида чуқур тушунча бериш керак.

Уч фазали токни иккита ярим даврли тўғрилаш чизмаси ва тўғриланган токни жадвали 27.2-расмда келтирилган. Айрим фазалардаги ток ва кучланишларни тўғрилаш қуйидагича амалга оширилади. Трансформаторнинг иккиламчи чўлғамидаги фаза кучланишлари бир-бирига нисбатан бурчакка силжиган.







27.2-расм.



27.3-расм.



27.4-расм.

27.3-расмдаги синусоидаллар мусбат ярим тўлқинлардаги максимумлар даврнинг уядан бир қисмида алмашиб туради. Шу вақт ичида бир томонлама ҳаракатланувчи ;;токлар ҳосил бўлади. Бошқарилмайдиган кучланишни ўртача қиймати қуйидагича аниқланади:

ёки





Ҳар бир диод даврдан учдан бир қисмида узлуксиз ишлайди, бошқа вақт эса ёпиқ ҳолатда бўлади.
28.БОШҚАРИЛУВЧИ ЯРИМ ЎТКАЗГИЧЛИ ЎЗГАРМАС ТОК ЎЗГАРТКИЧЛАРИ
ЯРИМ ЎТКАЗГИЧЛИ ЎЗГАРМАС ТОК ЎЗГАРТКИЧЛАРИНИНГ АСОСИЙ КУЧ СХЕМАЛАРИ ВА КЎРСАТКИЧЛАРИ
Ҳозирги пайтда электромеханик тизимларнинг ўзгармас токли автоматлаштирилган электр юритмаларда бошқарилувчи электр энергия манбаи сифатида ўзгарувчан токни ўзгармас токка айлантирувчи бошқарилувчи ярим ўтказгичли тўғрилагичлар кенг қўлланилмоқда. Бундай тўғрилагичларда ярим ўтказгич сифатида асосан бошқарилувчи диодлар, яъни тиристорлардан фойдаланилади ва шунинг учун ҳам бу тўғрилагичлар тиристорли ўзгармас ток ўзгарткичлари (ёки тиристорли тўғрилагичлар) деб аталади.

Ҳар қандай бир йўналишли тиристорли ўзгармас ток ўзгарткичи (ТЎ) иш режимларини таҳлил қилишда одатда умумлашган m фазали ҳисоб схемаларидан кенг фойдаланилади (28.1 – расм).

28.1 – расмдаги схемада келтирилган шартли белгилар ва уларнинг физик маънолари: L_юк,R_юк – юклагич, ток ўтказгич симлар ва силлиқловчи реакторларнинг индуктивлиги ва актив қаршилиги, е_юк – моторнинг ЭЮК (агар ТЎ моторнинг қўзғатиш чулғамига уланган бўлса, у ҳолда е_юк = 0); – тиристордаги кучланиш пасайишига мос кучланиш (бу қабул қилинган кучланиш пасайиши юкланишнинг ток қийматига боғлиқ бўлмай ҳар бир тиристор тури учун ўзининг қиймати қабул қилинган); R_ф – трансфарматор фазалари ва анод тақсимлагичларнинг биргаликдаги актив қаршилиги; L_ф – трансформатор ва анод тақсимлагичларнинг биргаликдаги тармоқ индуктивлиги. Тиристорлар V1-Vm идеал, яъни тўлиқ бошқарилувчан деб қаралади.



28.1 – расм. Тиристорли ўзгармас ток ўзгарткичининг ҳисоб схемаси

ТЎ нинг статик ростлаш тавсифи Е_d = f() умумий кўринишда қуйидаги математик ифодадан иборат бўлади
, (4.1)
бу ерда – ТЎ нинг максимал ЭЮК; E_фm – ўзгарткич фазаси электр юритувчи кучининг амплитуда қиймати, E_2ф – трансформатор иккиламчи чулғами фаза кучланишининг ҳақиқий қиймати, m – ўзгартгичнинг фазалари сони, ₀ – манба кучланишининг айланма частотаси.



28.2 – расм. ТЎ нинг бир фазали кўприк (а), уч фазали кўприк (б) ва уч фазали нол (в) куч схемалари
Е_dmax нинг қиймати ўзгарткич ишчи схемаси турларига (28.2 – расм) ва таъминловчи тармоқ электр кўрсаткичларига боғлиқдир (4.1 – жадвал). Юкланишнинг қуввати P_d = E_dmaxI_d га тенг бўлади (бу ерда I_d юкланиш токи).

4.1 – жадвал

ТЎ ишчи схемаларининг турлари	Бир фазали кўприк схема	Уч фазали нол схема	Уч фазали кўприк схема
Фазалар сони, m	2	3	6
Расмнинг тартиб сони	2.3а	2.3б	2.3в
Тўғриланган ЭЮК нинг максимал қиймати, Edmax	0,9 E2л	1,17 E2ф	1,35 E2л
Максимал тескари кучланиш, Uтес.кучл.	1,57 Edmax	2,09 Edmax	1,05 Edmax
Трансформаторнинг иккиламчи чулғамидаги линия ток , I2	Id	0,58 Id	0,817 Id
Хар бир тиристордан ўтаётган ўртача ток, Iтир	0,5 Id	0,33 Id	0,33 Id
Трансформаторнинг русумий қуввати, Sт	1,11 Pd	2.15 Pd	1.045 Pd

ТЎ ишчи схемаларини таҳлил қиладиган бўлсак, бир фазали кўприк схемалар (28.2а – расм) асосан кичик қувватли электр юритмалар учунгина қўлланилиши билан чегараланади. Уч фазали схемалар эса асосан ўрта ва катта қувватли электр юритмаларда ишлатилади. Уч фазали кўприк схема (28.2в – расм) уч фазали нол схемага (28.2б – расм) нисбатан бир қатор афзалликларга эга. Бу афзалликлар нималардан иборат эканлиги 4.1 – жадвалдан ҳам кўриниб турибди:

1. трансформаторнинг иккиламчи чулғамида кучланишлар бир хил бўлган ҳолда тўғриланган ЭЮК қиймат икки марта катта;

2. тўғриланган ЭЮК нинг тебраниш частотаси икки марта кўп (частота f = 300 Гц) бўлиши билан бирга амплитудаси икки марта камдир;

3. ишчи схема тармоққа трансформаторсиз ҳам уланиши мумкин;

4. трансформаторнинг русумий қуввати кам ва бор йўғи S_т=1.05P_dнигина ташкил этади.

Ушбу афзалликлар уч фазали кўприк схемали ТЎ ларнинг кенг қўлланилишига асос бўлиб, ҳозирда улар қуввати бир неча минг киловатт бўлган ўзгармас ток электр юритмаларида ҳам ишлатилмоқда.

Умуман олганда, ТЎ ларнинг иқтсодий, техник ва фойдаланиш кўрсаткичлари юқори бўлиш билан электромеханик ўзгартгичлардан айланувчи қисмлари йўқлиги билан бир қаторда қуйидаги кўрсаткичлари билан ҳам яққол ажралиб туради:

1. тиристорлардаги қувват исрофининг жуда камлиги ҳисобига (кучланиш пасайишининг 1 Вольтдан ҳам камлиги туфайли) фойдали иш коэффицентининг юқори бўлиши билан;

2. тиристорларнинг ярим бошқарувчанлиги сабабли ҳамда бошқарув занжирларида сиғимли филтрларнинг борлиги ҳисобигагина кичик қийматдаги инерционликнинг мавжудлиги;

3. тезкор таъсирли муҳофаза турларининг ишлатилиши ҳамда тиристорли ўзгартгичнинг вазифавий элементлари алоҳида модуллар тарзида бажарилиши ўзгартгичнинг ишончли ишлашини таъминлайди;

4. катта жойни эгалламайди, шовқинсиз ишлайди, ўрнатишга алоҳида жой тайёрлаш талаб этилмайди.

Шу билан бир қаторда ТЎ баъзи камчиликлардан ҳам ҳоли эмас:

1. кучланишни чуқур ростлаш жараёнида реактив ток ортиши туфайли қувват коэффиценти пасаяди;

2. ортиқча юкланишга ўта таъсирчан;

3. тиристорли ўзгармас ток ўзгартгичининг ишлаши таъминланаётган электр тармоқдаги кучланиш формасининг ўзгаришига олиб келади; бу трансформаторларда, симларда қувват исрофининг ошишига олиб келади;

4. радио тўсиқ тўлқинларининг тарқалиш даражасини оширишга олиб келади.