Айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіру. Түзеткіштер


Әртүрлі электрондық құрылғылар мен электрлік жетектердің қорек көзі ретінде тұрақты ток қолданылады. Бірақ, электр станцияларында айнымалы ток қана өндіріледі де, ал электр тораптарымен, әдетте, айнымалы ток таратылады. Сондықтан аталған қондырғыларды қоректендіру үшін айнымалы токты тұрақты токқа түрлендірудің қажеттігі туады. Айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіретін қажеттігі келіп туады. Айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіретін құрылғыны түзеткіш деп атайды. Әдетте түзеткіш құрылығының құрамына оның кернеуін желінің кернеуімен сәйкестендіру үшін транформатор, түзеткіштің өзі, түзетілген токтың солықтауын азайтатын (жатықтайтын) сүзгі және түзетілген кернеуді тұрақтандырғыш кіреді (22.1-сурет).
Түзетілген кернеуінің шамасы реттелмейтін түзеткіштерді басқарылмайтын, ал кернеуі реттелмелі түзеткіштерді басқарылмалы түзеткіштер деп атайды. Әдетте басқарылмайтын түзеткіштер шала өткізгішті диодтардан, ал басқарылмалы түзеткіштер тиристорлардан жиыстырылады. Шала өткізгішті диодтармен айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіру, басқаша айтқанда айнымалы токтан тұрақты ток
алу, олардың кернеуді тура бағытта бергенде кедергісінің өте аздығынан токты өткізгендігі мен кернеуді кері бағытта бергенде кедергісінің өте үлкендігінен токты өткізбейтіндігіне негізделген.

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі:  Материал
Көлемі: 12 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге
Таңдаулыға:   




АЙНЫМАЛЫ ТОКТЫ ТҰРАҚТЫ ТОКҚА ТҮРЛЕНДІРУ. ТҮЗЕТКІШТЕР.

Әртүрлі электрондық құрылғылар мен электрлік жетектердің қорек көзі
ретінде тұрақты ток қолданылады. Бірақ, электр станцияларында айнымалы ток
қана өндіріледі де, ал электр тораптарымен, әдетте, айнымалы ток
таратылады. Сондықтан аталған қондырғыларды қоректендіру үшін айнымалы
токты тұрақты токқа түрлендірудің қажеттігі туады. Айнымалы токты тұрақты
токқа түрлендіретін қажеттігі келіп туады. Айнымалы токты тұрақты токқа
түрлендіретін құрылғыны түзеткіш деп атайды. Әдетте түзеткіш құрылығының
құрамына оның кернеуін желінің кернеуімен сәйкестендіру үшін транформатор,
түзеткіштің өзі, түзетілген токтың солықтауын азайтатын (жатықтайтын) сүзгі
және түзетілген кернеуді тұрақтандырғыш кіреді (22.1-сурет).
Түзетілген кернеуінің шамасы реттелмейтін түзеткіштерді
басқарылмайтын, ал кернеуі реттелмелі түзеткіштерді басқарылмалы
түзеткіштер деп атайды. Әдетте басқарылмайтын түзеткіштер шала өткізгішті
диодтардан, ал басқарылмалы түзеткіштер тиристорлардан жиыстырылады. Шала
өткізгішті диодтармен айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіру, басқаша
айтқанда айнымалы токтан тұрақты ток
алу, олардың кернеуді тура бағытта бергенде кедергісінің өте аздығынан
токты өткізгендігі мен кернеуді кері бағытта бергенде кедергісінің өте
үлкендігінен токты өткізбейтіндігіне негізделген.
~U
=U

22.1-сурет. Түзеткіш құрылғының функциялық схемасы: Тр-трансформатор; Тү-
түзеткіш; Сү-сүзгі; Тұ-тұрақтандырғыш.

Түзетілген айнымалы токтың фазалар санына қарай түзеткіштер бір фазалы
немесе үш фазалы деп аталынады. Бір фазалы түзеткіштер бір жарты периодты
және екі жарты периодты болып, ал үш фазалы түзеткіштер бейтарап нүктелі
және көпірлі тізбекті болып бөлінеді. Енді осы түзеткіштердің жүмысын
қарастыралық.
БІР ФАЗАЛЫ БІР ЖАРТЫ ПЕРИОДЫ ТҮЗЕТКІШ жүктемемен бірізді жалғанған бір
диодтан тұрады (22.2,а-сурет). Түзеткішке берілген кернеудің оң жарты
периодында (22.2,б-сурет, 0-аралығында) диодтың аноды оң потенциалды
да катоды теріс потенциалды. Ендеше кернеу диодқа тура бағытта берілген.
Кернеу тура бағытта берілгенде диодтың кедергісі аз болатындықтан
жүктемемен оң жарты периоды ішінде ток жүреді (осы тақырыпта жүктеменің
активті кедергісі ғана бар есептелінеді). Кернеудің теріс жарты периодында
(-2аралығында) диодтың аноды теріс потенциалды да катоды оң
потенциалды болады, яғни кернеу кері бағытта берілген. Кернеудің кері
бағытында диодтың кедергісі өте үлкен болатындықтан теріс жарты период
ішінде жүктемемен ток жүрмейді. Әрі қарай процесс қайталанып отырады.
Ендеше жүктемедегі кернеудің графигі синусоиданың оң жарты толқындарынан
ғана тұрады (22.2,в-сурет).

22.2-сурет. Бір фазалы бір жарты периодты түзеткіштің электрлік схемасы (а)
мен түзетілетін (б) және түзетілген (в) кернеулерінің графиктері

Түзетілген кернеудің бейсинусоидал солықтамалы екендігі оның
графигінен көрініп тұр. Ендеше, жалпы алғанда түзетілген кернеудің тұрақты
және гармоникалық құраушыларын оны Фурье қатарына жіктеу арқылы табуға
болады:
, ( 22.1)
мұндағы n – гармоникалық құраушылардың реттік саны.
Түзетілген кернеудің орташа мәні (оны тұрақты құраушысы деп те алуға
болады)
(22.2)
Диод пен жүктеменің токтары өзара тең:
(22.3)
Диодтардың басты параметрлерінің бірі кері кернеудің максимал мәні
екені белгілі. Қарастырып отырған тізбекте кері кернеудің максимал мәні
(22.4)
Түзетілген кернеудің солықтамалылығы солықтама коэффициентімен
бағаланады. Солықтама коэффициенті деп түзетілген кернеудің ең үлкен
айнымалы құраушысының амплитудасының (көбіне бірінші гармоникасының) оның
орташа мәніне қатынасын айтады:

(22.5)
мұндағы UTm түзетілген кернеудің айнымалы құраушысының амплитудасы.
Солықтама коэффициенті үшін Фурье қатарына жіктеуден жалпы түрде мына
өрнек алынған:
(22.6)
мүндағы k-түзетілген кернеудің айнымалы құраушысының жиілігінің желі
кернеуінің жиілігіне қатынасы (k) қарастырып отырған түзеткіште
солықтама коэффициенті
БІР ФАЗАЛЫ ЕКІ ЖАРТЫ ПЕРИОДЫ ТҮЗЕТКІШ (мұны көпірлі түзеткіш деп те атайды)
көпірлі тізбектің иіндерін құрайтын төрт диодтан тұрады. Көпірлі тізбектің
бір диагоналына түзетілетін кернеу беріледі де, екінші диагоналына жүктеме
жалғанады.
Түзетілген кернеудің орташа мәні
(22.7)
Бір фазалы екі жарты периодты түзеткіште диодтар екі жарты период
ішінде ғана жұмыс істейтіндіктен олардың тогы жүктеменің тогынан екі есе аз
болады:
. (22.8)
Кері кернеудің максимал мәні
. (22.9)
Солықтама коэффициенті

ҮШ ФАЗАЛЫ БЕЙТАРАП НҮКТЕЛІ ТҮЗЕТКІШ анодтары желінің фазаларымен қосылатын,
ал катодтары өзара тұйықталған үш диодтан тұрады. Жүктеме диодтардың
бейтарап нүктесі мен желінің бейтарап нүктесінің арасына қосылады.

Түзетілген кернеудің орташа мәні

(22.10)
Әрбір диод периодтың үштен бірінде ғана жұмыс істейтіндіктен олардың
тогы жүктеменің тогынан үш есе аз болады:
.
(22.11)
Кері кернеудің максимал мәні желілік кернеудің амплитудасына тең
болады (өйткені диодтарға желілік кернеу беріліп тұр):
(22.12)
Солықтама коэффициенті
ҮШ ФАЗАЛЫ КӨПІРЛІ ТҮЗЕТКІШ үш-үштен анодтары өзара және катодтары өзара
түйінделген алты диодтан тұрады. Диодтардың екі-екіден анодтары мен
катодтары жалғанған да және үш фазалы желінің фазасымен қосылған. Жүктеме
ортақ катод пен ортақ анодтың арасына қосылады.
СОЛЫҚТАМА ТОКТЫ ЖАТЫҚТАУ. Түзетілген кернеу мен токтың солықтауы жүктеменің
жұмысына жағымсыз әсер етеді. Әсіресе, радиотехникалық қондырғыларды
қоректендіру үшін таза тұрақты кернеу көзі керек. Сондықтан түзетілген
кернеу мен токтың солықтауын азайту үшін электр сүзгілері (фильтрлері)
қолданылады. Электр сүзгілері ретінде негізінен индуктивті катушкалар мен
конденсаторлар қолданылады.
Сүзгілік катушка жүктемеге бірізді жалғанады, сүзгілік кондесатор
жүктемеге параллель жалғанады. Индуктивті және сыйымдылықты сүзгілерді
біріктіріп қатар қолданса, түзетілген кернеу мен токтың жатықтығы жеке
сүзгілерге қарағанда әлдеқайда жақсырақ және жоғарырақ болады.

Нег. 4 [258-266], 6 [69-70], 10 [59-65]
Қос. 7 [118], 8 [156-160], 10 [2-T.22-39]
Бақылау сұрақтары:
1. Түзеткіш дегеніміз не?
2. Түзеткіштің құрылғының функциялық схемасы қандай?
3. Бір фазалы бір жарты периодты түзеткіштің жұмыс істеу принципін
түсіндір.
4. Бір фазалы екі жарты периодты түзеткіштің бір фазалы бір жарты периодты
түзеткіштен қандай айырмашылықтары бар?
5. Солықтама коэффициенті дегеніміз не?
6. Жатықтау коэффициенті дегеніміз не?
7. Электр сүзгілеріне қандай элементтер қолданылады?

Глоссарий

Активті екіұштық – тізбектің басқа бөлігімен екі ұштық арқылы жалғанатын,
ал құрамына резисторлар мен энергия көздері кіретін тізбектің бөлектенген
тармағы.

Айнымалы ток – шамасы мен бағыты уақытқа тәуелді өзгеретін ток.

Әсерлік мәні – бір период ішіндегі токтың орташа квадраттық мәні.
Бас оптикалық ось – сфералық беттердің центрлері арқылы өтетін түзу.
Бас фокус – параллель сәулелер шоғының бас оптикалық ось бойындағы қиылысу
нүктесі.
Балама (эквиваленттік) схема – бірізді немесе параллель жалғанған бірнеше
элементтерді тізбектің жұмыс режимін өзгертпей балама (эквивалент)
элементтермен айырбастау нәтижесінде пайда болған қарапайым схема.
Оптика – оптикалық электромагниттік сәуленің табиғаты, оның таралу заңдары
және оның затпен әсерлесуі кезінде байқалатын процестер зерттелетін физика
бөлімі.
Жарық – электромагниттік толқындардың дербес түрі.
Оптикалық сәуле – инфрақызыл, көрінетін және ультракүлгін электромагниттік
сәулелер.
Жарық шамалары – жарықты сипаттайтын шамалар (жарық ағыны, жарық күші,
жарықталыну, жарықтылық, жарқырау).
Жарық көзі – жарық шығаратын көз.
Фотометр – жарық шамаларын өлшеуге арналған аспап.
Линза – сфералық екі бетпен шектелген мөлдір біртекті дене.
Фокустық қашықтық – линзаның центрінен фокусына дейінгі қашықтық.
Жинағыш линза – оптикалық күші оң таңбалы болатын линза.
Шашыратқыш линза – оптикалық күші теріс таңбалы болатын линза.
Оптикалық жүйе – сындырғыш беттерден құралған жүйе.
Толық ішкі шағылу – жарық оптикалық тығыздығы артық ортадан оптикалық
тығыздығы кем ортаға өткенде байқалатын құбылыс.
Электр тізбегі – электр тогы өтетін жол үшін жасалған құрылғылар мен
қондырғылар жиынтығы, ондағы электромагниттік процестер электр қозғаушы
күш, ток, кернеу жайындағы ұғым көмегі арқылы сипатталуы мүмкін.
Электр қозғаушы күш – бір өлшем оң зарядты қысқыштың теріс полюсінен оң
полюсіне тасымалдауға жұмсалатын тосын күштің жұмысы.
Электр тогы – заттардағы немесе вакуумдағы бірбеткей қозғалыстағы еркін
тасушы электр зарядының құбылысы.
Кернеу – электр өрісі кернеулігінің түзу сызықты интегралына тең.
Электротехникалық қондырғы – электр энергиясын өндіру, тарту, түрлендіру,
қолдану және бақылау мәселелерін шешуде белгілі бір қызмет атқаратын
өндірістік қондырғы.
Электр энергиясының көздері – энергияның басқа түрлерін (химиялық,
механикалық, жылулық және т.б.) электр энергиясына түрлендіретін
қондырғылар.
Электр энергиясын тұтынушылар (қабылдағыштар) – электр энергиясын
энергияның басқа түріне (химиялық, механикалық, жылулық және т.б.)
түрлендіретін қондырғылар.
Электрлік схема – электр тізбегін графикалық түрде бейнелеу.
Түйін – электр тізбегінің кем дегенде үш тармағының түйіскен нүктесі.
Тармақ – элементтері өзара бірізді жалғанған, бойымен бір ғана ток жүретін
тізбек бөлігі.
Контурлық ток – қарастырылатын контурдың барлық бөлігі үшін бірдей деп
шартты түрде қабылданған ток.
Пассивті екіұштық – тізбектің басқа бөлігімен екі ұштық арқылы жалғанатын,
ал құрамына резисторлар мен энергия көздері кірмейтін тізбектің бөлектенген
тармағы.

Фаза – бұл ұғым электротехникада екі түрлі мәнге ие: бірінші – синусоидалы
шаманың аргументі, екіншісі – үш фазалы тізбектің жеке қоректендіргіші және
жүктемесі бар бөлігі.

Комплекстік кедергі – комплекстік кернеудің комплекстік токқа қатынасы.

Комплекстік өткізгіштік – комплекстік кедергіге керісінше шама,
комплекстік токтың комплекстік кернеуге қатынасы.

Толық кедергі – әсерлік және амплитудалық кернеудің әсерлік және
амплитудалық токқа қатынасы, комплекстік кедергінің модуліне тең.

Толық өткізгіштік – әсерлік және амплитудалық токтың әсерлік және
амплитудалық кернеуге қатынасы, комплекстік өткізгіштің модуліне тең.

Реактивті кедергі – комплекстік кедергінің жорамал мәні.

Реактивті өткізгіштік – комплекстік өткізгіштің жорамал мәні.

Комплекстік амплитуда – комплекстік жазықтықта ωt=0 болған уақыт
кезеңіндегі вектор, вектордың ұзындығы амплитуда мәніне тең, бұрышы оң
болғанда, вектор сағат тілінің қозғалыс бағытына қарама-қарсы жаққа
салынады, ал егер бұрышы теріс болса, вектор сағат тілінің қозғалыс
бағытымен бағыттас салынады.

Кернеу резонансы – индуктивті және сыйымдылық элементтері бірізді жалғанған
тізбекте белгілі бір жағдайда кернеу мен ток фаза бойынша бірдей болатын
құбылыс.

Контурдың сапалығы – резонанс режимі кезіндегі индуктивтіктің немесе
сыйымдылықтағы кернеу шамасының схема кіреберісіндегі кернеуіне қатынасын
айтады.
Комплекстік әдіс – айнымалы ток тізбегін есептеу үшін комплекс сандар
қолданатын тәсіл.
Индуктивті (магнитті) байланысқан элементтер – мұндай элементтерде бір
элементтегі ток өзгерген жағдайда екінші элементте ЭҚК-і пайда болады.
Өтпелі процесс – электр тізбегіндегі жұмыс тәртіптерінің бір режимнен басқа
режимге ауысуы.

Еркін ток, кернеу – біртектес дифференциалдық теңдеудің жалпы шешімі.

Еріксіз ток, кернеу – біртектес емес дифференциалдық теңдеудің жеке шешімі.
Төртұштықтар – қоректендіру көзі мен жүктеме арасындағы берілістік аймағы
болып саналады, біріншілік қысқыштарына қоректендіру көзін, ал екіншілік
қысқыштарына жүктемені жалғайды, кейде керісінше жалғануы да мүмкін.

23.3-сурет. Автогенератор режиміндегі мультивибратордың схемасы (а) мен
уақыттық диаграммалары (б)

Мультивибратордың күтуші режиміндегі схемасын кейде даравибратор деп те
атайды. Жоғарыда айтылғандай күтуші мультивибратордың кірісіне сигнал
бермей шығысында кернеу пайда болмайды.

Нег. 4 [250-255], 5 [345-352], 6 [87-99]
Қос. 7 [192-193], 10 [2-T. 263-275], 12 [379-382]
Бақылау сұрақтары:
1. Атқаратын қызметтеріне қарай триггерлердің қандай түрлерін білесің?
2. ЖӘНЕ-ЕМЕС логикалық элементтерінен құралған Т-триггердің жұмыс істеуін
түсіндір.
3. Мультивибратор дегеніміз қандай сигналдарды өндіретін генератор?
4. Автогенератор режиміндегі мультивибратордың жұмыс істеу принципін
түсіндір.
5. Күтуші режиміндегі мультивибратордың автогенератор режиміндегі
мультивибратордан қандай айырмашылығы бар?

24-дәрістік сабақ

ЭЛЕКТРЛІК ӨЛШЕУЛЕР МЕН АСПАПТАР

24.1. Электрлік өлшеу туралы негізгі түсініктер

Электраппараттарын пайдаланғанда токты, кернеуді, кедергіні, қуатты,
жиілікті, электр энергиясының шығынын өлшеуге тура келеді. Ол ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Түзеткіштер
Түзеткіштер түрлері
Түзеткіштер (орыс. Выпрямитель)
Тұрақты және айнымалы ток тахогенераторы
Айнымалы ток
Айнымалы токтар
Тұрақты ток. Тұрақты ток тізбектері
Ж Ж, АЖЖ және УЖЖ токтарды қолдануға негізделген терапевтік техника. Тұрақты токты қолдануға негізделген терапевтік техника
Айнымалы магнит өрiсi
Токты бақылау
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь