Түзеткіш туралы түсінік
КІРІСПЕ
1. Түзеткіш туралы түсінік
1.1 Басқарылатын түзеткіштер
1.2 Кернеуді импульсті түрлендіргіштер
2. Аз қуатты бір фазалы түзеткішін жобалау
2.1 Бір фазалы түзеткіштер туралы сипаттама
2.2 Бір фазалы түзеткіштің схемасы
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1. Түзеткіш туралы түсінік
1.1 Басқарылатын түзеткіштер
1.2 Кернеуді импульсті түрлендіргіштер
2. Аз қуатты бір фазалы түзеткішін жобалау
2.1 Бір фазалы түзеткіштер туралы сипаттама
2.2 Бір фазалы түзеткіштің схемасы
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
Түзеткіш айнымалы электр тогын тұрақты тоққа түрлендіретін құрал. Әдетте, токты түзету – ток тек қана бір бағытта өтетін вентильмен іске асырылады. Қолданылатын вентиль типіне байланысты вакуумдық, газразрядты, шалаөткізгіш және электртүйіспелі түзеткіш деп ажыратылады. Түзету сызбасына байланысты бір және екі жарты периодты, көпірлік және нөлдік шықпасы бар, бір фазалы және көп фазалы түзеткіш деп жіктеледі. Электрондық техникада екі жарты периодты бір фазалы көпірлік түзеткіш сызбалары қолданылады.
Түзеткіш құрылғыларда кең тарағандары жартылай өткізгішті клапандар. Олар бірнеше милиамперден бастап жүздеген амперге дейінгі токтарға есептеледі. Тура бағыттағы кедергілері аз. Бірақ бір жаман жері, бұларда кері токтың үлкен маңызы бар және ол температура жоғарылаған сайын өсе береді. Бұл жағдай құрылғының жұмыс температурасының ауқымына шек қояды. Бір ғана диод қолданылатын қарапайым түзеткіште ток жүктеме арқылы тек оң жарты периодта ғана өте алады, теріс жарты периодты диод өткізбейтін болғандықтан, ол жүктеме арқылы өте алмайды, жүктемедегі ток тек қана оң жарты периодтардан тұратындығы қарастырылады. Көбейткіштіңкұрылысы мен жұмысының қандай екендігі баяндалады. Көбейткіш – кернеуді жоғарылататын аспап. Бірақ мұнда трансформатордағыдай ешқандай жүрекше, орам деген жок. Сонда ол кернеуді қалай жоғарылата алатындығы туралы айтылады.
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.
Түзеткіш құрылғыларда кең тарағандары жартылай өткізгішті клапандар. Олар бірнеше милиамперден бастап жүздеген амперге дейінгі токтарға есептеледі. Тура бағыттағы кедергілері аз. Бірақ бір жаман жері, бұларда кері токтың үлкен маңызы бар және ол температура жоғарылаған сайын өсе береді. Бұл жағдай құрылғының жұмыс температурасының ауқымына шек қояды. Бір ғана диод қолданылатын қарапайым түзеткіште ток жүктеме арқылы тек оң жарты периодта ғана өте алады, теріс жарты периодты диод өткізбейтін болғандықтан, ол жүктеме арқылы өте алмайды, жүктемедегі ток тек қана оң жарты периодтардан тұратындығы қарастырылады. Көбейткіштіңкұрылысы мен жұмысының қандай екендігі баяндалады. Көбейткіш – кернеуді жоғарылататын аспап. Бірақ мұнда трансформатордағыдай ешқандай жүрекше, орам деген жок. Сонда ол кернеуді қалай жоғарылата алатындығы туралы айтылады.
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.
1. Аккабаков А.Б., Тастенов А.Д., КошербаевТ.А, Расчет однофазного стабилизированного источника питания. Методические указания. Павлодар, 2005-34с.
2. Денисов Н.П. Электроника. Элементы электроники, цифровая электроника. Часть 1: Учебное пособие. - Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2001. - 131 с.: ил.
3. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Worcbench и ее применение. - М.: "Солон-Р", 2000. - 506 с.: ил.
2. Денисов Н.П. Электроника. Элементы электроники, цифровая электроника. Часть 1: Учебное пособие. - Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2001. - 131 с.: ил.
3. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Worcbench и ее применение. - М.: "Солон-Р", 2000. - 506 с.: ил.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1. Түзеткіш туралы түсінік
0.1 Басқарылатын түзеткіштер
0.2 Кернеуді импульсті түрлендіргіштер
1. Аз қуатты бір фазалы түзеткішін жобалау
0.1 Бір фазалы түзеткіштер туралы сипаттама
0.2 Бір фазалы түзеткіштің схемасы
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
КІРІСПЕ
Түзеткіш айнымалы электр тогын тұрақты тоққа түрлендіретін құрал. Әдетте, токты түзету - ток тек қана бір бағытта өтетін вентильмен іске асырылады. Қолданылатын вентиль типіне байланысты вакуумдық, газразрядты, шалаөткізгіш және электртүйіспелі түзеткіш деп ажыратылады. Түзету сызбасына байланысты бір және екі жарты периодты, көпірлік және нөлдік шықпасы бар, бір фазалы және көп фазалы түзеткіш деп жіктеледі. Электрондық техникада екі жарты периодты бір фазалы көпірлік түзеткіш сызбалары қолданылады.
Түзеткіш құрылғыларда кең тарағандары жартылай өткізгішті клапандар. Олар бірнеше милиамперден бастап жүздеген амперге дейінгі токтарға есептеледі. Тура бағыттағы кедергілері аз. Бірақ бір жаман жері, бұларда кері токтың үлкен маңызы бар және ол температура жоғарылаған сайын өсе береді. Бұл жағдай құрылғының жұмыс температурасының ауқымына шек қояды. Бір ғана диод қолданылатын қарапайым түзеткіште ток жүктеме арқылы тек оң жарты периодта ғана өте алады, теріс жарты периодты диод өткізбейтін болғандықтан, ол жүктеме арқылы өте алмайды, жүктемедегі ток тек қана оң жарты периодтардан тұратындығы қарастырылады. Көбейткіштіңкұрылысы мен жұмысының қандай екендігі баяндалады. Көбейткіш - кернеуді жоғарылататын аспап. Бірақ мұнда трансформатордағыдай ешқандай жүрекше, орам деген жок. Сонда ол кернеуді қалай жоғарылата алатындығы туралы айтылады.
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.
Түзетілген кернеуінің шамасы реттелмейтін түзеткіштерді басқарылмайтын, ал кернеуі реттелмелі түзеткіштерді басқарылмалы түзеткіштер деп атайды.
1. Түзеткіш туралы түсінік
0.3 Басқарылатын түзеткіштер
Электр энергиясын реттейтін турлендіргіштер жүктемемен тұтынатын энергияны үздіксіз басқару үшін арналған. Қазіргі заманғы басқарылатын түрлендіргіштер әдеттегідей басқарылатын жартылай өткізгіш вентильдер негізінде жиналған. Басқарылатын түрлендіргіштер сенімділігі жоғары, пайдалануда оңай, техника-экономикалылық көрсеткіші жоғары және өнеркәсіпте кең қолданыс тапты. Түрлендіргіштердің пайдалы әсер коэффициенті аса жоғары және 95%-тен көп құрайды.
Басқарылатын түзеткіштердің негізгі функциясы айнымалы кернеуді реттелетін тұрақты кернеуге түрлендіру болып табылады.
Түрлендіргіштің күш беретін бөлігінің параметрлеріне байланысты өнеркәсіпте шығарылатын басқарылатын түзеткіштер бірфазалық және үшфазалық болып бөлінеді. Түрлендіргіштің ең қолайлы сұлбасын таңдау қамтылатын желінің фазалар саны, жетек қуаты, жүктемедегі кернеу пульсациясының болуы мүмкін амплитудасы, жүктемедегі кернеу кереғарлығын өзгерту қажеттілігі және энергияны желіге рекуперациялау қажеттілігіне байланысты.
Басқарылатын түзеткіштердің күш беретін бөлігінің схематехникалық шешімі бойынша екі топты бөліп шығаруға болады - жартылай басқарылатын және толығымен басқарылатын.
Жартылай басқарылатын түрлендіргіштер тек энергияны қуат көзінен жүктемеге (қозғалтқыш режимі) басқарылатын беріліс режимінде жұмыс істейді. Толығымен басқарылатын түрлендіргіштер козғалтқыш режимінде де , рекуперативті режимде де (энергияны жүктемеден қуат көзіне басқарылатын беріліс) жұмысты қамтамасыз етеді, дегенмен реверсті ұйымдастыру үшін (жүктемедегі кернеу кереғарлығын өзгерту) басқарылатын түзеткіштердің екі жинағы керек.
Толығымен басқарылатын, екі жинақты түрлендіргіштер, тұрақты токты реттелетін электр жетек құрамында, барлық төрт квадрантта қозғалтқыш жылдамдығын реттеуге мүмкіндік береді. Жартылай басқарылатын көпірлері бар екі жинақты сұлба электр жетек жұмысын екі квадрантта қамтамасыз етеді. Екі жинақты түрлендіргіштер қозғалтқыш якорлық тізбегінде лезде ток реверсін және сәйкесінше үздіксіз реттеуді қамтамасыз етеді. Тұрақты токты тиристорлық түрлендіргіш (ТТТТ) жүктемеде(Rн) кернеуді реттейтін бір басқарылатын жолы бар.
1.1 суретінде тұрақты кернеуге реттелетін айнымалы кернеу түрлендіргішінің функционалдық сұлбасы және түзеткіш жұмысын айқындайтын кернеудің кірістік пен шығыстық диаграммалары көрсетілген, мұнда Uупр - басқару кернеуі; Uвх - түрлендіргіш кернеуін қоректендіру; Uвых - түрлендіргіш шығысындағы реттелетін тұрақты кернеу; Rн - түрлендіргіш жүктемесінін кедергісі.
А) Б)
В) Г)
Сурет 1.1 - Басқарылатын түзеткіштің функционалдық сұлбасы, а) - түзеткіш сұлбасы; б) - белгіленген Uупр1-дегі шығыстық диаграмма; в) - түзеткіш кірісіндегі кернеу; г) - Uупр1Uупр2-дегі шығыстық диаграмма.
Негізінде басқарылатын және тиристорлық түрлендіргіштер якорь тізбегін және қоздыру орамы тізбектерін қоректендіру үшін тұрақты токты реттелетін электр жетектерінде пайдалынады. Энергияны желіге рекуперациялайтын реверстік түрлендіргіштер тұрақты токты электр қозғалтқыштар якорлық тізбегін қоректендіру үшін пайдалынады. Қоздыру орамы тізбегін қоректендіру үшін тиристорлық түрлендіргіштердің реверстік емес және желіге энергияны рекуперациясыз жеңілдетілген сұлбалары пайдалынады. Тұрақты токты реттелетін тиристорлық түрлендіргіштер қысқаша тұйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыштың тежеу режимін ұйымдастыру үшін де пайдалынады. Тұрақты токты реттелетін тиристорлық түрлендіргіштердің қосымша қолдану аймағы -- синхронды қозғалтқыш возбуждения тізбегінің қоректендіруі және аккумулятор батарейларының зарядтау процессін басқару.
0.4 Кернеуді импульсті түрлендіргіштер
Импульсті түрлендіргіштер ендік-импульстік модуляцияны қолдану арқылы тұрақты кернеуді реттелетін импульсті кернеуге түрлендіру үшін арналған. Импульсті түрлендіргіш жұмысын айқындайтын функционалдық сұлба мен кернеудің кірістік және шығыстық диаграммалары сурет 2 көрсетілген, мұнда Uвх - кірістік тұрақты кернеу; Uвых - жүктемедегі шығыстық кернеу; Uупр- басқару сигналы; t- импульс ұзындығы (басқару сигнал функциясында өлшенетін шама); Т - шығыстық кернеу периоды;
Сурет 1.2 - Кернеуді импульсті түрлендіргіштің функционалдық сұлбасы, а) түрлендіргіш сұлбасы, б) кірістік кернеу кескіні, в) басқару кернеуі, г) шығыстық кернеу
Импульсті түрлендіргіштің жұмысы тұрақты жиілікте шығыстық кернеудің қуыстылығын өзгертуіне негізделген, бұл жағдайда жүктемедегі амплитудалық кернеу тұрақты болып қалады, ал қуыстылықты өзгерту әсерінен жүктемедегі кернеудің орташа мәні өзгереді. Импульсті түрлендіргіштер негізінен тұрақты токты реттелетін электр жетек құрамында пайдалынады.
АКК функционалды міндеті тұрақты жиілікті және амплитудалы айнымалы кернеуді амплитуда бойынша реттелетін өзгермейтін жиілікті айнымалы кернеуге түрлендіру болып табылады.
Айнымалы кернеу коммутаторының жұмысын айқындайтын функционалды сұлба мен кернеу диаграммалары сурет 1.3 көрсетілген. АКК қолданылатын аймақ:
- вентиляторлық жүктемеге жұмыс істейтін қысқаша тұйықталған роторлы асинхронды электр жетектерінің (ЭЖ) іске қосылатын және тежеу режимдерін ұйымдастыру. Вентиляторлық жүктеме кіші іске қосылатын токка сипатты.
- қыздырғыш элементтерінің температуралық режимдерін басқару;
- жарық беретін қондырғыларда жарықтың дәрежесін басқару (галогенді қыздырғыш, қыздырмалы шамдар).
Сурет 1.3 - Айнымылы кернеу коммутаторының функционалды сұлбасы мен кірістік және шығыстық кернеу диаграммасы,
а) коммутатор сұлбасы,
б) кірістік кернеу диаграммасы,
в) ΔТ1 кезіндегі шығыстық кернеу диаграммасы,
г) ΔТ2 кезіндегі шығыстық кернеу диаграммасы.
Күш беретін канал.
- шегеру тогы - тиристордың күш бертін каналының шегеру тогының минималды шамасын ашық күйде регламенттейді, мысалға (Т142-40 Iудер = 0,12 А);
- қосылу тогы, тиристордың орнықты қосылуын қамтамасыз ету үшін тиристор қосылу кезінде күш беретін каналда минималды шаманы сипаттайтын параметр, мысалға (Т 142-40 Iвкл = 0,21 А);
қосылу уақыты - тиристордың вольтамперлік сипаттамасының жұмыс нүктесінің үшінші квадрантынан бірінші квадрантына өту уақытын регламенттейді, мысалға (Т 142-40 Твкл = 20мкс);
кері қалпына келтірудің уақыты - тиристордың вольтамперлік сипаттамасының жұмыс нүктесінің бірінші квадранттан үшінші квадрантқа өту уақытын регламенттейді, мысалға (Т142-40 Твыкл=63 - 100мкс);
кері қалпына келтіру заряды - үшінші квадранттан бірінші квадрантқа және қайта өту жылдамдығын анықтайтын вентильдің жабық PN өтпесіндегі жинақталған заряд, мысалға (Т142-40 Qвос=140мкКл).
Шекті эксплуатациялық берілгендер
Күш беретін канал:
жабық күйдегі қайталынатын импульсті кернеу, мысалға ( Т142-40 Uзс.п. = 1300 2000В);
жабық күйдегі жұмыстық импульсті кернеу, мысалға ( Т142-40 Uзс.р.=0.8 Uзс.п.);
жабық тиристордың анод пен катод аралық кернеуінің аумалы күйдегі өспелі жылдамдығы, мысалға (Т142-40 dUdt =:
2 класс - 50 Вмкс
4 класс - 200 Вмкс
6 класс - 500 Вмкс
7 класс - 1000Вмкс);
ашық күйдегі максималды болуы мүмкін орташа ток, мысалға ( Т142-40
Iос.с.=40А.).
Басқару каналы:
минималды болуы мүмкін тік импульсті басқару тогы, мысалға
(Iу,от,min=0,65А);
максималды болуы мүмкін тік импульсті басқару тогы, мысалға (Iу,от,max=2,5А)
Басқарылатын сигнал кереғарлығы катодқа байланысты оң.
1. Аз қуатты бір фазалы түзеткішін жобалау
1.1 Бір фазалы түзеткіштер туралы сипаттама
Түзеткіш деп, айнымалы кернеуді тұрақты кернеуге түрлендіруге арналған құрылғыны атайды. Түзеткіштің негізгі тағайындалуы қосымша кернеудің полярлығының өзгеруі кезінде жүктемедегі тоқ бағытының сақталуында болып табылады. Тұрақты тоқтың басқа да қорек көздерімен салыстырғанда түзеткіштер едәуір артықшылықтарға ие: қолданыста қарапайым және жұмыста сенімді, ПӘК-і жоғары, қызмет ету мерзімі ұзақ. Түзеткіштің жалпыланған құрылымдық сұлбасы сурет 3.1-суретте көрсетілген. Түзеткіштің құрамына мыналар кіреді: әлдік трансформатор ӘТ, вентильді блок ВБ, фильтрлеуші құрылғы ФҚ және кернеу стабилизаторы КС. Әлдік трансформатор келесі функцияларды орындайды: желі кернеуінің мәнін түрлендіреді, әлдік желінің жүктемесінен гальваникалық оқшаулаумен қамтамасыз етеді, әлдік желінің фазалар санын түрлендіреді. Импульсті қорек көздерінде трансформатор әдетте болмайды, себебі оның функциясын жоғарғыжиілікті инвертор орындайды.
3.1-сурет - Түзеткіштің жалпыланған құрылымдық сұлбасы
Вентильді блок ВБ түзеткіштің негізгі звеносы болып табылады, ол жүктемедегі тоқ ағысының бір бағытты болуын қамтамасыз етеді. Вентильдің орнына біржақты электрөткізгіштігі бар электровакуумды, газоразрядты немесе жартылайөткізгішті приборлар қолдануы мүмкін, мысалы, диодтар, тиристорлар, транзисторлар және т.б. Идеалды вентильді элементтер тоқты тек бір (тікелей) бағытта ғана өткізу керек және басқа (кері) бағытта мүлдем өткізбеуі тиіс. Реалды вентильді элементтердің идеалды вентильдерден айырмашылығы, ең алдымен, олар кейбір тоқты кері бағытта өткізеді және тікелей тоқтың ағысы кезінде кернеуі төмендейді. Бұл вентильді блоктың ПӘК-нің төмендеуіне және түзеткіштің жалпы эффективтілігінің төмендеуіне әкеп соғады.
Фильтрлеуші құрылғы ФҚ шығыс кернеуінің пульсациясын әлсірету үшін қолданылады. Фильтрлеуші құрылғы ретінде көбіне жиілігі төмен фильтрлер (ЖТФ) қолданылады, олар R, L, С пассивті элементтерден немесе кейде активті элементтерден - транзисторлардан, операционды күшейткіштерден орындалады. ФҚ-дың сапасын фильтрдің кірісі және шығысындағы пульсация коэффициентінің қатынасына тең фильтрлеу коэффициентін q жоғарылату қабілетімен бағаланады.
Кернеуді тұрақтандырғыштың КТ қызметі сыртқы әрекеттердің түзеткіштің шығыс кернеуіне ықпалын азайтуға негізделген: қоректенуші желі кернеуінің өзгеруі, қоршаған ортаның температурасы, жүктеменің өзгеруі және т.б.
Егер шығыс кернеуінің тұрақтылығына ерекше талаптар қойылмаса, онда стабилизатор мүлдем шығарылады немесе оның функциясы басқа түйіндерге беріледі. Мысалы, қоректенудің импульсті көздерінде стабилизатор функциясын реттелетін инвертор (РИ) немесе реттелетін вентильді блок атқара алады.
Түзеткіштің құрамына негізгі түйіндерден басқа оның сенімділігін жоғарылатуға арналған әртүрлі көмекші элементтер мен түйіндер кіре алады: бақылау және автоматика түйіндері, қорғау түйіндері және т.б., мысалы, 110-220 В қоректендіруші желінің кернеуінің автоматты қайта қосылу түйіндері.
Бір фазалық түзеткіштердің сұлбалары 3.2-суретте көрсетілген.
Сұлбасы 3.2, а-суретте көрсетілген бір фазалық бір жарытлай периодты түзеткіш қарапайым деп табылады. Мұндай түзеткіш шығысқа 3.3, а суретте көрсетілгендей қоректендіруші кернеудің бір жарты толқынын ғана өткізеді. Мұндай түзеткіштер аз қуатты құрылғыларда шектелген қолданысқа ие, себебі олар трансформатордың және түзеткіш сүзгінің нашар қолданылуымен сипатталады.
а) б)
в) г)
а - бір жартылай периодты, б - екі жартылай периодты, в - көпірлік, г - тізбектік қосылумен бір фазалық (еселену сұлбасы)
3.2-сурет - Бір фазалық желіден қоректенетін түзеткіштердің сұлбалары
3.2 б-суретте көрсетілген екі жартылай периодты түзеткіш w2 және w'2 екіншілік орамның екі жартысынан қоректенетін екі бір фазалық түзеткіштердің параллельді қосылысы болып табылады. Осы жартылай орамдардың көмегімен екі қарама-қарсы фазалы қоректендіруші кернеу түзеткіші құрылады. Мұндай түзеткіштің шығыстық кернеуінің формасы 3.3, б-суретте көрсетілген. Бұл түзеткіш трансформатордың және сүзгінің жақсы қолданылуымен сипатталады. Оны әдетте трансформатордың екіншілік орамының орта нүктесімен түзеткіш деп атайды.
Бір фазалық көпірлік түзеткіш (Сурет 3.2, в) бір фазалық желіден қоректенетін екі жартылай периодты түзеткіш болып табылады. Алдыңғы сұлбаларға қарағанда оны желі кернеуін трансформаторсыз түзету үшін қолдануға болады. Оның кемшіліктеріне түзеткіштік диодтардың еселенген саны жатады, бірақ та мұндай түзеткіште трансформатор толығырақ қолданылады, себебі магнитөткізгіштің тұрақты токпен магниттелуі жоқ және екіншілік орамдағы ток екі жартылай периодтың аралығында ағып өтеді. Кернеудің жоғарылатылған құлауының әсерінен түзеткіштік диодтарда мұндай түзеткіштер төменгі кернеулерді түзету үшін қолданылады (5 В кем).
а) б
а - бір жартылай периодты; б - екі жартылай периодты
Сурет 3.3 - Бірфазалық желіден қоректенетін түзеткіштердің кірісі мен шығысындағы сүзгісіз резистивтік жүктеме кезіндегі кернеу формалары
Кернеудің еселенуімен бір фазалық түзеткіш (3.2, г-сурет) екі бір фазалық бір жартылай периодты түзеткіштердің тізбектей қосылысы болып табылады. Бірінші жартылай периодта оң кернеу кезінде VDI диодының анодында С1 конденсаторы зарядталады, ал екінші жартылай периодты VD2 диодын жүргізеді және С2 конденсаторы қарама-қарсы өрістіліктің кернеуімен зарядталады. Бұл конденсаторлар тізбектей қосылғандықтан, шығыстық кернеу шамамен екі еселенеді. С1 және С2 конденсаторлары сүзгі элементтері ретінде қолданыла алады. Бұл сұлбадағы трансформатор көпірлік сияқты толығымен қолданылады. Бұл сұлбаны 3.2, в-суретте бейнеленген көпірлік сұлбадан ала аламыз, егер VD3 және VD4 диодтарын С1 және С2 конденсаторларымен алмастыратын болсақ. Осымен байланысты мұндай түзеткіштерді әдетте жартылай көпірлік деп атайды. Сұлбаның артықшылығына трансформатордың шығыстық кернеуінің екі есеге кемуін жатқызуға болады, ал кемшілігіне - С1 және С2 екі конденсаторының болуын жатқызады.
Қарастырылған сұлбаларды салыстыру үшін 3.1-кестеде сүзгісіз резистивтік жүктемеге жұмысы кезіндегі негізгі параметрлері келтірілген. Бұл кестеде негізгі сипаттамалардың келесі белгілеулері қабылданған: n=U1U2= w1w2 - трансформация коэффициенті, U1 - біріншілік орамдағы кернеудің әрекеттегі мәні, U2 - екіншілік орамдағы кернеудің әрекеттегі мәні, w1 және w2 - сәйкесінше біріншілік және екіншілік орамдардағы орамдар саны, UН = nдUпр + Uв - жүктемедегі кернеудің есептік мәні, nд - тізбектей қосылған диодтың саны, Uв - түзетілген кернеудің орташа мәні; Uпр - диодтағы кернеудің тіра төмендеуі, fс - қоректенуші желінің жиілігі, Кп = UnmUН - түзетілген кернеудің пульсация коэффициенті, Unm - түзеткіш шығысындағы пульсация жиілігімен кернеу амплитудасы.
Кернеудің еселенуімен түзеткіштер салыстырмалы түрде үлкен емес ток тұтынатын жоғары вольттық түзеткіштерде қолданылады (әдетте 10 мА көп емес). Мұндай түзеткіштерді әдетте кернеу еселегіштері деп атайды. Кеңінен қолданысқа кернеудің екі еселену және үш еселену сұлбалары ие болды.
3.1-кесте - Резистивтік жүктемеге жұмыс кезіндегі түзеткіштердің сұлбаларының негізгі сипаттамалары
Сипаттама
Түзеткіш түрі
Орта нүктемен бір фазалық
Бір фазалық көпірлік
Екіншілік орамның әрекеттегі кернеуі (фазалық) U2
2x1,11UН
1,11UН
Екіншілік орамның әрекеттегі тогы I2
0,785IН
1,11IН
Біріншілік орамның әрекеттегі тогы I1,
1,11IНn
1,11IНn
Трансформатордың есептік қуаты Ртр
1,48РH
1,23РH
Диодтағы кері кернеу Uo6p
3,14UH
1,57UH
Диод тогының орташа мәні Iд.ср
0,5IН
0,5IН
Диод тогының әрекеттегі мәні Iд
0,785IН
0,785IН
Диод тогының амплитудалық мәні Iд.m
1,57IН
1,57IН
Пульсацияның негізгі гармоникалық жиілігі
2fс
2fс
Шығыстық кернеудің пульсация коэффициенті Кп
0,67
0,67
Тұрақтандырғыштардың түрлері және олардың негізгі сипаттамалары. Кернеу тұрақтандырғышы деп жүктемедегі кернеуді белгілі дәлдікпен ұстап тұратын құрылғыны айтады. Кернеудің жүктемедегі өзгерісі себептер қатарымен шақырылуы мүмкін: біріншілік қорек көзінің кернеуінің тербелісімен (айнымалы кернеу желісінің, аккумулятордың, гальваникалық элементтің), жүктеменің өзгерісімен, қоршаған ортаның температурасының өзгерісімен және т.б.
Жұмыс принципі бойынша тұрақтандырғыштарды параметрлікке және компенсациондыққа бөледі. Өз кезегінде параметрлік тұрақтандырғыштар бір каскадтық, көп каскадтық және көпірлік болады. Компенсациондық тұрақтандырғыштар үздіксіз немесе импульстік реттеумен бола алады; барлығы да тізбектей және параллельді типте бола алады.
Параметрлік тұрақтандырғыштар кернеуді тұрақтандыруды жартылай өткізгіштік приборлардың параметрлерін өзгерту есебінен жүзеге асырады: стабилитрондарды, стабисторларды, транзисторларды және т.б. Кернеудің жартылай өткізгіштік стабилизаторлардың өзгеретін параметрлері олардың кедергілері немесе өткізгіштіктері болып табылады.
Компенсациондық тұрақтандырғыштар жартылай өткізгіштік приборларда орындалған жүктемедегі кернеуді автоматты реттеудің жабық жүйесі болып табылады. Бұл тұрақтандырғыштардағы шығыстық кернеу әдетте параметрлік тұрақтандырғыштардың типтерінің бірімен құрылатын тұрақты тірек кернеуіне тең немесе пропорционалды болып ұсталады. Компенсациондық тұрақтандырғыштар жүктемеге параллельді немесе тізбектей қосыла алатын реттеуші элементтен тұрады (әдетте транзистор). Реттеуші элемент үздіксіз немесе кілттік режимде жұмыс істей алады. Импульстік тұрақтандырғыштарда реттеуші элементтің кілттік жұмыс режимі қолданылады. Үздіксіз реттеумен тұрақтандырғыштарда реттеуші элемент үздіксіз режимде жұмыс істейді.
Шығыстық қуаты бойынша тұрақтандырғыштарды аз қуатты (1Вт дейін), орташа қуатты (250 Вт дейін) және үлкен қуатты (250 ВТ жоғары) деп бөлуге болады. Аз қуатты тұрақтандырғыштар өлшеу техникасында, аналогты-сандық және санды-аналогтық түрлендіргіштерде қолданылады. Орташа қуатты тұрақтандырғыштар аз қуатты электрондық құрылғылардың қоректендірілуі үшін қолданылады. Қуатты тұрақтандырғыштарды лазерлік қондырғылардың, электрондық микроскоптардың және т.б. қоректендірілуі үшін қолданады.
Жүктемедегі шығыстық кернеуді ұстап тұру дәлдігі бойынша тұрақтандырғыштарды прецизиондық (кернеудің өзгерісі 0,005%), дәлдікті (кернеудің өзгерісі 0,1-0,005%), орташа дәлдікті (кернеудің өзгерісі 0,1-0,01%) және төмен дәлдікті (кернеудің өзгерісі 1-0,1%) деп бөледі. Прецизиондық тұрақтандырғыштарда шығыстық кернеуді ұстап ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ
1. Түзеткіш туралы түсінік
0.1 Басқарылатын түзеткіштер
0.2 Кернеуді импульсті түрлендіргіштер
1. Аз қуатты бір фазалы түзеткішін жобалау
0.1 Бір фазалы түзеткіштер туралы сипаттама
0.2 Бір фазалы түзеткіштің схемасы
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
КІРІСПЕ
Түзеткіш айнымалы электр тогын тұрақты тоққа түрлендіретін құрал. Әдетте, токты түзету - ток тек қана бір бағытта өтетін вентильмен іске асырылады. Қолданылатын вентиль типіне байланысты вакуумдық, газразрядты, шалаөткізгіш және электртүйіспелі түзеткіш деп ажыратылады. Түзету сызбасына байланысты бір және екі жарты периодты, көпірлік және нөлдік шықпасы бар, бір фазалы және көп фазалы түзеткіш деп жіктеледі. Электрондық техникада екі жарты периодты бір фазалы көпірлік түзеткіш сызбалары қолданылады.
Түзеткіш құрылғыларда кең тарағандары жартылай өткізгішті клапандар. Олар бірнеше милиамперден бастап жүздеген амперге дейінгі токтарға есептеледі. Тура бағыттағы кедергілері аз. Бірақ бір жаман жері, бұларда кері токтың үлкен маңызы бар және ол температура жоғарылаған сайын өсе береді. Бұл жағдай құрылғының жұмыс температурасының ауқымына шек қояды. Бір ғана диод қолданылатын қарапайым түзеткіште ток жүктеме арқылы тек оң жарты периодта ғана өте алады, теріс жарты периодты диод өткізбейтін болғандықтан, ол жүктеме арқылы өте алмайды, жүктемедегі ток тек қана оң жарты периодтардан тұратындығы қарастырылады. Көбейткіштіңкұрылысы мен жұмысының қандай екендігі баяндалады. Көбейткіш - кернеуді жоғарылататын аспап. Бірақ мұнда трансформатордағыдай ешқандай жүрекше, орам деген жок. Сонда ол кернеуді қалай жоғарылата алатындығы туралы айтылады.
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.
Түзетілген кернеуінің шамасы реттелмейтін түзеткіштерді басқарылмайтын, ал кернеуі реттелмелі түзеткіштерді басқарылмалы түзеткіштер деп атайды.
1. Түзеткіш туралы түсінік
0.3 Басқарылатын түзеткіштер
Электр энергиясын реттейтін турлендіргіштер жүктемемен тұтынатын энергияны үздіксіз басқару үшін арналған. Қазіргі заманғы басқарылатын түрлендіргіштер әдеттегідей басқарылатын жартылай өткізгіш вентильдер негізінде жиналған. Басқарылатын түрлендіргіштер сенімділігі жоғары, пайдалануда оңай, техника-экономикалылық көрсеткіші жоғары және өнеркәсіпте кең қолданыс тапты. Түрлендіргіштердің пайдалы әсер коэффициенті аса жоғары және 95%-тен көп құрайды.
Басқарылатын түзеткіштердің негізгі функциясы айнымалы кернеуді реттелетін тұрақты кернеуге түрлендіру болып табылады.
Түрлендіргіштің күш беретін бөлігінің параметрлеріне байланысты өнеркәсіпте шығарылатын басқарылатын түзеткіштер бірфазалық және үшфазалық болып бөлінеді. Түрлендіргіштің ең қолайлы сұлбасын таңдау қамтылатын желінің фазалар саны, жетек қуаты, жүктемедегі кернеу пульсациясының болуы мүмкін амплитудасы, жүктемедегі кернеу кереғарлығын өзгерту қажеттілігі және энергияны желіге рекуперациялау қажеттілігіне байланысты.
Басқарылатын түзеткіштердің күш беретін бөлігінің схематехникалық шешімі бойынша екі топты бөліп шығаруға болады - жартылай басқарылатын және толығымен басқарылатын.
Жартылай басқарылатын түрлендіргіштер тек энергияны қуат көзінен жүктемеге (қозғалтқыш режимі) басқарылатын беріліс режимінде жұмыс істейді. Толығымен басқарылатын түрлендіргіштер козғалтқыш режимінде де , рекуперативті режимде де (энергияны жүктемеден қуат көзіне басқарылатын беріліс) жұмысты қамтамасыз етеді, дегенмен реверсті ұйымдастыру үшін (жүктемедегі кернеу кереғарлығын өзгерту) басқарылатын түзеткіштердің екі жинағы керек.
Толығымен басқарылатын, екі жинақты түрлендіргіштер, тұрақты токты реттелетін электр жетек құрамында, барлық төрт квадрантта қозғалтқыш жылдамдығын реттеуге мүмкіндік береді. Жартылай басқарылатын көпірлері бар екі жинақты сұлба электр жетек жұмысын екі квадрантта қамтамасыз етеді. Екі жинақты түрлендіргіштер қозғалтқыш якорлық тізбегінде лезде ток реверсін және сәйкесінше үздіксіз реттеуді қамтамасыз етеді. Тұрақты токты тиристорлық түрлендіргіш (ТТТТ) жүктемеде(Rн) кернеуді реттейтін бір басқарылатын жолы бар.
1.1 суретінде тұрақты кернеуге реттелетін айнымалы кернеу түрлендіргішінің функционалдық сұлбасы және түзеткіш жұмысын айқындайтын кернеудің кірістік пен шығыстық диаграммалары көрсетілген, мұнда Uупр - басқару кернеуі; Uвх - түрлендіргіш кернеуін қоректендіру; Uвых - түрлендіргіш шығысындағы реттелетін тұрақты кернеу; Rн - түрлендіргіш жүктемесінін кедергісі.
А) Б)
В) Г)
Сурет 1.1 - Басқарылатын түзеткіштің функционалдық сұлбасы, а) - түзеткіш сұлбасы; б) - белгіленген Uупр1-дегі шығыстық диаграмма; в) - түзеткіш кірісіндегі кернеу; г) - Uупр1Uупр2-дегі шығыстық диаграмма.
Негізінде басқарылатын және тиристорлық түрлендіргіштер якорь тізбегін және қоздыру орамы тізбектерін қоректендіру үшін тұрақты токты реттелетін электр жетектерінде пайдалынады. Энергияны желіге рекуперациялайтын реверстік түрлендіргіштер тұрақты токты электр қозғалтқыштар якорлық тізбегін қоректендіру үшін пайдалынады. Қоздыру орамы тізбегін қоректендіру үшін тиристорлық түрлендіргіштердің реверстік емес және желіге энергияны рекуперациясыз жеңілдетілген сұлбалары пайдалынады. Тұрақты токты реттелетін тиристорлық түрлендіргіштер қысқаша тұйықталған роторы бар асинхронды қозғалтқыштың тежеу режимін ұйымдастыру үшін де пайдалынады. Тұрақты токты реттелетін тиристорлық түрлендіргіштердің қосымша қолдану аймағы -- синхронды қозғалтқыш возбуждения тізбегінің қоректендіруі және аккумулятор батарейларының зарядтау процессін басқару.
0.4 Кернеуді импульсті түрлендіргіштер
Импульсті түрлендіргіштер ендік-импульстік модуляцияны қолдану арқылы тұрақты кернеуді реттелетін импульсті кернеуге түрлендіру үшін арналған. Импульсті түрлендіргіш жұмысын айқындайтын функционалдық сұлба мен кернеудің кірістік және шығыстық диаграммалары сурет 2 көрсетілген, мұнда Uвх - кірістік тұрақты кернеу; Uвых - жүктемедегі шығыстық кернеу; Uупр- басқару сигналы; t- импульс ұзындығы (басқару сигнал функциясында өлшенетін шама); Т - шығыстық кернеу периоды;
Сурет 1.2 - Кернеуді импульсті түрлендіргіштің функционалдық сұлбасы, а) түрлендіргіш сұлбасы, б) кірістік кернеу кескіні, в) басқару кернеуі, г) шығыстық кернеу
Импульсті түрлендіргіштің жұмысы тұрақты жиілікте шығыстық кернеудің қуыстылығын өзгертуіне негізделген, бұл жағдайда жүктемедегі амплитудалық кернеу тұрақты болып қалады, ал қуыстылықты өзгерту әсерінен жүктемедегі кернеудің орташа мәні өзгереді. Импульсті түрлендіргіштер негізінен тұрақты токты реттелетін электр жетек құрамында пайдалынады.
АКК функционалды міндеті тұрақты жиілікті және амплитудалы айнымалы кернеуді амплитуда бойынша реттелетін өзгермейтін жиілікті айнымалы кернеуге түрлендіру болып табылады.
Айнымалы кернеу коммутаторының жұмысын айқындайтын функционалды сұлба мен кернеу диаграммалары сурет 1.3 көрсетілген. АКК қолданылатын аймақ:
- вентиляторлық жүктемеге жұмыс істейтін қысқаша тұйықталған роторлы асинхронды электр жетектерінің (ЭЖ) іске қосылатын және тежеу режимдерін ұйымдастыру. Вентиляторлық жүктеме кіші іске қосылатын токка сипатты.
- қыздырғыш элементтерінің температуралық режимдерін басқару;
- жарық беретін қондырғыларда жарықтың дәрежесін басқару (галогенді қыздырғыш, қыздырмалы шамдар).
Сурет 1.3 - Айнымылы кернеу коммутаторының функционалды сұлбасы мен кірістік және шығыстық кернеу диаграммасы,
а) коммутатор сұлбасы,
б) кірістік кернеу диаграммасы,
в) ΔТ1 кезіндегі шығыстық кернеу диаграммасы,
г) ΔТ2 кезіндегі шығыстық кернеу диаграммасы.
Күш беретін канал.
- шегеру тогы - тиристордың күш бертін каналының шегеру тогының минималды шамасын ашық күйде регламенттейді, мысалға (Т142-40 Iудер = 0,12 А);
- қосылу тогы, тиристордың орнықты қосылуын қамтамасыз ету үшін тиристор қосылу кезінде күш беретін каналда минималды шаманы сипаттайтын параметр, мысалға (Т 142-40 Iвкл = 0,21 А);
қосылу уақыты - тиристордың вольтамперлік сипаттамасының жұмыс нүктесінің үшінші квадрантынан бірінші квадрантына өту уақытын регламенттейді, мысалға (Т 142-40 Твкл = 20мкс);
кері қалпына келтірудің уақыты - тиристордың вольтамперлік сипаттамасының жұмыс нүктесінің бірінші квадранттан үшінші квадрантқа өту уақытын регламенттейді, мысалға (Т142-40 Твыкл=63 - 100мкс);
кері қалпына келтіру заряды - үшінші квадранттан бірінші квадрантқа және қайта өту жылдамдығын анықтайтын вентильдің жабық PN өтпесіндегі жинақталған заряд, мысалға (Т142-40 Qвос=140мкКл).
Шекті эксплуатациялық берілгендер
Күш беретін канал:
жабық күйдегі қайталынатын импульсті кернеу, мысалға ( Т142-40 Uзс.п. = 1300 2000В);
жабық күйдегі жұмыстық импульсті кернеу, мысалға ( Т142-40 Uзс.р.=0.8 Uзс.п.);
жабық тиристордың анод пен катод аралық кернеуінің аумалы күйдегі өспелі жылдамдығы, мысалға (Т142-40 dUdt =:
2 класс - 50 Вмкс
4 класс - 200 Вмкс
6 класс - 500 Вмкс
7 класс - 1000Вмкс);
ашық күйдегі максималды болуы мүмкін орташа ток, мысалға ( Т142-40
Iос.с.=40А.).
Басқару каналы:
минималды болуы мүмкін тік импульсті басқару тогы, мысалға
(Iу,от,min=0,65А);
максималды болуы мүмкін тік импульсті басқару тогы, мысалға (Iу,от,max=2,5А)
Басқарылатын сигнал кереғарлығы катодқа байланысты оң.
1. Аз қуатты бір фазалы түзеткішін жобалау
1.1 Бір фазалы түзеткіштер туралы сипаттама
Түзеткіш деп, айнымалы кернеуді тұрақты кернеуге түрлендіруге арналған құрылғыны атайды. Түзеткіштің негізгі тағайындалуы қосымша кернеудің полярлығының өзгеруі кезінде жүктемедегі тоқ бағытының сақталуында болып табылады. Тұрақты тоқтың басқа да қорек көздерімен салыстырғанда түзеткіштер едәуір артықшылықтарға ие: қолданыста қарапайым және жұмыста сенімді, ПӘК-і жоғары, қызмет ету мерзімі ұзақ. Түзеткіштің жалпыланған құрылымдық сұлбасы сурет 3.1-суретте көрсетілген. Түзеткіштің құрамына мыналар кіреді: әлдік трансформатор ӘТ, вентильді блок ВБ, фильтрлеуші құрылғы ФҚ және кернеу стабилизаторы КС. Әлдік трансформатор келесі функцияларды орындайды: желі кернеуінің мәнін түрлендіреді, әлдік желінің жүктемесінен гальваникалық оқшаулаумен қамтамасыз етеді, әлдік желінің фазалар санын түрлендіреді. Импульсті қорек көздерінде трансформатор әдетте болмайды, себебі оның функциясын жоғарғыжиілікті инвертор орындайды.
3.1-сурет - Түзеткіштің жалпыланған құрылымдық сұлбасы
Вентильді блок ВБ түзеткіштің негізгі звеносы болып табылады, ол жүктемедегі тоқ ағысының бір бағытты болуын қамтамасыз етеді. Вентильдің орнына біржақты электрөткізгіштігі бар электровакуумды, газоразрядты немесе жартылайөткізгішті приборлар қолдануы мүмкін, мысалы, диодтар, тиристорлар, транзисторлар және т.б. Идеалды вентильді элементтер тоқты тек бір (тікелей) бағытта ғана өткізу керек және басқа (кері) бағытта мүлдем өткізбеуі тиіс. Реалды вентильді элементтердің идеалды вентильдерден айырмашылығы, ең алдымен, олар кейбір тоқты кері бағытта өткізеді және тікелей тоқтың ағысы кезінде кернеуі төмендейді. Бұл вентильді блоктың ПӘК-нің төмендеуіне және түзеткіштің жалпы эффективтілігінің төмендеуіне әкеп соғады.
Фильтрлеуші құрылғы ФҚ шығыс кернеуінің пульсациясын әлсірету үшін қолданылады. Фильтрлеуші құрылғы ретінде көбіне жиілігі төмен фильтрлер (ЖТФ) қолданылады, олар R, L, С пассивті элементтерден немесе кейде активті элементтерден - транзисторлардан, операционды күшейткіштерден орындалады. ФҚ-дың сапасын фильтрдің кірісі және шығысындағы пульсация коэффициентінің қатынасына тең фильтрлеу коэффициентін q жоғарылату қабілетімен бағаланады.
Кернеуді тұрақтандырғыштың КТ қызметі сыртқы әрекеттердің түзеткіштің шығыс кернеуіне ықпалын азайтуға негізделген: қоректенуші желі кернеуінің өзгеруі, қоршаған ортаның температурасы, жүктеменің өзгеруі және т.б.
Егер шығыс кернеуінің тұрақтылығына ерекше талаптар қойылмаса, онда стабилизатор мүлдем шығарылады немесе оның функциясы басқа түйіндерге беріледі. Мысалы, қоректенудің импульсті көздерінде стабилизатор функциясын реттелетін инвертор (РИ) немесе реттелетін вентильді блок атқара алады.
Түзеткіштің құрамына негізгі түйіндерден басқа оның сенімділігін жоғарылатуға арналған әртүрлі көмекші элементтер мен түйіндер кіре алады: бақылау және автоматика түйіндері, қорғау түйіндері және т.б., мысалы, 110-220 В қоректендіруші желінің кернеуінің автоматты қайта қосылу түйіндері.
Бір фазалық түзеткіштердің сұлбалары 3.2-суретте көрсетілген.
Сұлбасы 3.2, а-суретте көрсетілген бір фазалық бір жарытлай периодты түзеткіш қарапайым деп табылады. Мұндай түзеткіш шығысқа 3.3, а суретте көрсетілгендей қоректендіруші кернеудің бір жарты толқынын ғана өткізеді. Мұндай түзеткіштер аз қуатты құрылғыларда шектелген қолданысқа ие, себебі олар трансформатордың және түзеткіш сүзгінің нашар қолданылуымен сипатталады.
а) б)
в) г)
а - бір жартылай периодты, б - екі жартылай периодты, в - көпірлік, г - тізбектік қосылумен бір фазалық (еселену сұлбасы)
3.2-сурет - Бір фазалық желіден қоректенетін түзеткіштердің сұлбалары
3.2 б-суретте көрсетілген екі жартылай периодты түзеткіш w2 және w'2 екіншілік орамның екі жартысынан қоректенетін екі бір фазалық түзеткіштердің параллельді қосылысы болып табылады. Осы жартылай орамдардың көмегімен екі қарама-қарсы фазалы қоректендіруші кернеу түзеткіші құрылады. Мұндай түзеткіштің шығыстық кернеуінің формасы 3.3, б-суретте көрсетілген. Бұл түзеткіш трансформатордың және сүзгінің жақсы қолданылуымен сипатталады. Оны әдетте трансформатордың екіншілік орамының орта нүктесімен түзеткіш деп атайды.
Бір фазалық көпірлік түзеткіш (Сурет 3.2, в) бір фазалық желіден қоректенетін екі жартылай периодты түзеткіш болып табылады. Алдыңғы сұлбаларға қарағанда оны желі кернеуін трансформаторсыз түзету үшін қолдануға болады. Оның кемшіліктеріне түзеткіштік диодтардың еселенген саны жатады, бірақ та мұндай түзеткіште трансформатор толығырақ қолданылады, себебі магнитөткізгіштің тұрақты токпен магниттелуі жоқ және екіншілік орамдағы ток екі жартылай периодтың аралығында ағып өтеді. Кернеудің жоғарылатылған құлауының әсерінен түзеткіштік диодтарда мұндай түзеткіштер төменгі кернеулерді түзету үшін қолданылады (5 В кем).
а) б
а - бір жартылай периодты; б - екі жартылай периодты
Сурет 3.3 - Бірфазалық желіден қоректенетін түзеткіштердің кірісі мен шығысындағы сүзгісіз резистивтік жүктеме кезіндегі кернеу формалары
Кернеудің еселенуімен бір фазалық түзеткіш (3.2, г-сурет) екі бір фазалық бір жартылай периодты түзеткіштердің тізбектей қосылысы болып табылады. Бірінші жартылай периодта оң кернеу кезінде VDI диодының анодында С1 конденсаторы зарядталады, ал екінші жартылай периодты VD2 диодын жүргізеді және С2 конденсаторы қарама-қарсы өрістіліктің кернеуімен зарядталады. Бұл конденсаторлар тізбектей қосылғандықтан, шығыстық кернеу шамамен екі еселенеді. С1 және С2 конденсаторлары сүзгі элементтері ретінде қолданыла алады. Бұл сұлбадағы трансформатор көпірлік сияқты толығымен қолданылады. Бұл сұлбаны 3.2, в-суретте бейнеленген көпірлік сұлбадан ала аламыз, егер VD3 және VD4 диодтарын С1 және С2 конденсаторларымен алмастыратын болсақ. Осымен байланысты мұндай түзеткіштерді әдетте жартылай көпірлік деп атайды. Сұлбаның артықшылығына трансформатордың шығыстық кернеуінің екі есеге кемуін жатқызуға болады, ал кемшілігіне - С1 және С2 екі конденсаторының болуын жатқызады.
Қарастырылған сұлбаларды салыстыру үшін 3.1-кестеде сүзгісіз резистивтік жүктемеге жұмысы кезіндегі негізгі параметрлері келтірілген. Бұл кестеде негізгі сипаттамалардың келесі белгілеулері қабылданған: n=U1U2= w1w2 - трансформация коэффициенті, U1 - біріншілік орамдағы кернеудің әрекеттегі мәні, U2 - екіншілік орамдағы кернеудің әрекеттегі мәні, w1 және w2 - сәйкесінше біріншілік және екіншілік орамдардағы орамдар саны, UН = nдUпр + Uв - жүктемедегі кернеудің есептік мәні, nд - тізбектей қосылған диодтың саны, Uв - түзетілген кернеудің орташа мәні; Uпр - диодтағы кернеудің тіра төмендеуі, fс - қоректенуші желінің жиілігі, Кп = UnmUН - түзетілген кернеудің пульсация коэффициенті, Unm - түзеткіш шығысындағы пульсация жиілігімен кернеу амплитудасы.
Кернеудің еселенуімен түзеткіштер салыстырмалы түрде үлкен емес ток тұтынатын жоғары вольттық түзеткіштерде қолданылады (әдетте 10 мА көп емес). Мұндай түзеткіштерді әдетте кернеу еселегіштері деп атайды. Кеңінен қолданысқа кернеудің екі еселену және үш еселену сұлбалары ие болды.
3.1-кесте - Резистивтік жүктемеге жұмыс кезіндегі түзеткіштердің сұлбаларының негізгі сипаттамалары
Сипаттама
Түзеткіш түрі
Орта нүктемен бір фазалық
Бір фазалық көпірлік
Екіншілік орамның әрекеттегі кернеуі (фазалық) U2
2x1,11UН
1,11UН
Екіншілік орамның әрекеттегі тогы I2
0,785IН
1,11IН
Біріншілік орамның әрекеттегі тогы I1,
1,11IНn
1,11IНn
Трансформатордың есептік қуаты Ртр
1,48РH
1,23РH
Диодтағы кері кернеу Uo6p
3,14UH
1,57UH
Диод тогының орташа мәні Iд.ср
0,5IН
0,5IН
Диод тогының әрекеттегі мәні Iд
0,785IН
0,785IН
Диод тогының амплитудалық мәні Iд.m
1,57IН
1,57IН
Пульсацияның негізгі гармоникалық жиілігі
2fс
2fс
Шығыстық кернеудің пульсация коэффициенті Кп
0,67
0,67
Тұрақтандырғыштардың түрлері және олардың негізгі сипаттамалары. Кернеу тұрақтандырғышы деп жүктемедегі кернеуді белгілі дәлдікпен ұстап тұратын құрылғыны айтады. Кернеудің жүктемедегі өзгерісі себептер қатарымен шақырылуы мүмкін: біріншілік қорек көзінің кернеуінің тербелісімен (айнымалы кернеу желісінің, аккумулятордың, гальваникалық элементтің), жүктеменің өзгерісімен, қоршаған ортаның температурасының өзгерісімен және т.б.
Жұмыс принципі бойынша тұрақтандырғыштарды параметрлікке және компенсациондыққа бөледі. Өз кезегінде параметрлік тұрақтандырғыштар бір каскадтық, көп каскадтық және көпірлік болады. Компенсациондық тұрақтандырғыштар үздіксіз немесе импульстік реттеумен бола алады; барлығы да тізбектей және параллельді типте бола алады.
Параметрлік тұрақтандырғыштар кернеуді тұрақтандыруды жартылай өткізгіштік приборлардың параметрлерін өзгерту есебінен жүзеге асырады: стабилитрондарды, стабисторларды, транзисторларды және т.б. Кернеудің жартылай өткізгіштік стабилизаторлардың өзгеретін параметрлері олардың кедергілері немесе өткізгіштіктері болып табылады.
Компенсациондық тұрақтандырғыштар жартылай өткізгіштік приборларда орындалған жүктемедегі кернеуді автоматты реттеудің жабық жүйесі болып табылады. Бұл тұрақтандырғыштардағы шығыстық кернеу әдетте параметрлік тұрақтандырғыштардың типтерінің бірімен құрылатын тұрақты тірек кернеуіне тең немесе пропорционалды болып ұсталады. Компенсациондық тұрақтандырғыштар жүктемеге параллельді немесе тізбектей қосыла алатын реттеуші элементтен тұрады (әдетте транзистор). Реттеуші элемент үздіксіз немесе кілттік режимде жұмыс істей алады. Импульстік тұрақтандырғыштарда реттеуші элементтің кілттік жұмыс режимі қолданылады. Үздіксіз реттеумен тұрақтандырғыштарда реттеуші элемент үздіксіз режимде жұмыс істейді.
Шығыстық қуаты бойынша тұрақтандырғыштарды аз қуатты (1Вт дейін), орташа қуатты (250 Вт дейін) және үлкен қуатты (250 ВТ жоғары) деп бөлуге болады. Аз қуатты тұрақтандырғыштар өлшеу техникасында, аналогты-сандық және санды-аналогтық түрлендіргіштерде қолданылады. Орташа қуатты тұрақтандырғыштар аз қуатты электрондық құрылғылардың қоректендірілуі үшін қолданылады. Қуатты тұрақтандырғыштарды лазерлік қондырғылардың, электрондық микроскоптардың және т.б. қоректендірілуі үшін қолданады.
Жүктемедегі шығыстық кернеуді ұстап тұру дәлдігі бойынша тұрақтандырғыштарды прецизиондық (кернеудің өзгерісі 0,005%), дәлдікті (кернеудің өзгерісі 0,1-0,005%), орташа дәлдікті (кернеудің өзгерісі 0,1-0,01%) және төмен дәлдікті (кернеудің өзгерісі 1-0,1%) деп бөледі. Прецизиондық тұрақтандырғыштарда шығыстық кернеуді ұстап ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz