Басқарылатын түрлендіргіштер

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

Шәкәрім университеті

Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар факультеті

Автоматика және есептеу техникасы кафедрасы

СӨЖ

Тақырыбы: Түрлендіргіштердің түрлері

Орындаған: Әбдікәрім Ә

Топ: АУ-601

Тексерген: Секербаева А. Б.

Семей 2018

Жоспар:

Кіріспе

Басқарылатын түрлендіргіштер
Кернеуді импульсті түрлендіргіштер
Айнымалы кернеу коммутаторлары (АКК)
Жиілікті тікелей түрлендіргіштер (ЖТТ)
Масштабты түрлендіргіштер
Импеданс түрлендіргіштері (ИТ)
Функционалды түрлендіргіштер (ФП)

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Түрлендіргіш техника , электр қуатын түрлендіргіш -электр техникасының электр қуатын түрлендіру тәсілдері мен техникалық құралдарын жасаумен айналысатын саласы; түрлендіргіш құрылғылар жиынтығы.

Электр энергиясын түрлендіргіштердің негізгі түрлері: айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіретін түзеткіштер (АС/DС түрлендіргіштер) ; тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіретін инверторлар (DС/АС түрлендіргіштер) ; жиілігі мен шамасы белгілі айнымалы токты жиілігі мен шамасы басқа бір айнымалы токқа түрлендіретін жиілік түрлендіргіштер; белгілі бір деңгейдегі тұрақты кернеуді басқа деңгейлік тұрақты кернеуге түрлендіретін импульстік түрлендіргіштер (DC/DC түрлендіргіштер) ; айнымалы кернеу мен токтың деңгейін түрлендіргіштер (АС/АС түрлендіргіштер) ; фазалар саны белгілі бір айнымалы токты фазалар саны басқа айнымалы токқа түрлендіретін түрлендіргіштер.

Түрлендіргіштердің негізгі сипаттамалары - ПӘК, қуат коэфф., реттемелік сипаттамалары, сондай-ақ меншікті масса мен көлемі. Түрлендіргіштер электрмашиналық және электрстатик. болып ажыратылады. Электрмашиналық түрлендіргіштерге трансформаторлар мен электрмашиналық жиілік түрлендіргіштер жатады. Электрстатик. түрлендіргіштерге электрмагниттік жиілік түрлендіргіштер және шалаөткізгіштік түрлендіргіш құрылғылар (ШТҚ) жатады. ШТҚ - түрлендіргіштің ең кең таралған түрі. Қазіргі кезде олардың негізгі элементі электрлік вентиль, электр тогының бағытына байланысты жоғары (тура бағыттық токтар үшін) немесе төмен (кері бағыттық токтар үшін) өткізгіштігі бар шалаөткізгіштік аспаптар, диодтар, тиристорлар мен транзисторлар болып табылады және олардың негізінде электр энергиясын түрлендірудің іс жүзінде барлық түрлері жүзеге асырылады. Тиристорлар мен транзисторлар басқарылатын, ал диодтар басқарылмайтын вентильдерге, ал олардың негізінде жасалған ШТҚ тиісінше реттелінетін және реттелінбейтін түрлерге жатқызылады. Шалаөткізгіштік аспаптар пайда болғанға дейін түрлендіргіш техникаларда сынаптық вентильдер, газотрондар, игнитрондар, тиратрондар қолданылды. Реттелінетін ШТҚ-да басқарылатын вентильдің реттеу бұрышын өзгерту арқылы немесе басқарушы импульстердің беру жиілігін өзгертіп, жүктемедегі түзілетін кернеудің орташа мәнін өзгертеді. Жиілік түрлендіргіштерде басқарушы импульстерді ретімен қорек көзіне тиісті тәртіппен қосылған вентильдерге белгілі бір жиілікпен бере отырып, жиілігі қоректендіруші торап жиілігінен төмен немесе жоғары айнымалы кернеу алынады. ШТҚ-ны тұрақты ток көзіне қосып, арнайы коммутациялау құрылғысының көмегімен вентильдің өткізу және өткізбеу күйлерінің ұзақтығын өзгерту арқылы жүктемедегі кернеудің орташа мәнін ендік-импульстік немесе жиіліктік-импульстік әдіспен басқарып, өзгертеді. Осындай екі ШТҚ-ны бір-біріне қосу арқылы тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіру жүзеге асырылады. Басқару импульстерінің ұзақтығын (енін) автоматты түрде өзгертіп, жүктемеге берілетін энергияны кең ауқымда реттеуге болатындығына байланысты ендік-импульстік әдіс кеңінен қолданылады. Жиіліктік-импульстік реттеу әдісі кезінде жиілікті өзгертпей, вентильдің ашық күйде болу ұзақтығын өзгертеді. Соңғы жылдары түрлендіргіш техникаларға арналған өрістік транзисторлар ШТҚ-да кеңінен қолданылады. ШТҚ техниканың электр энергиясын пайдаланатын барлық салаларында электрмен екінші реттік қоректендіру көздері ретінде пайдаланылады және оларды қолданып, жауапты тұтынушыларды электр энергиясымен іркіліссіз қоректендіру көздері жасалады. Айнымалы электр тогын тұрақты токқа түрлендіру үшін электрлік түзеткіш қолданылады. Әдетте токты түзету оны тек бір бағытта немесе бір бағытта басымырақ өткізетін вентильмен жүзеге асырылады. Қолданылатын вентильдің түріне байланысты вакуумдық, газразрядтық, шалаөткізгіштік және түйіспелік түзеткіш түрлеріне бөлінеді. Түзету сұлбасына қарай түзеткіштер бір және екі жарты периодты, көпірлік және нөлдік шықпасы бар, бір және көп фазалы болып ажыратылады.

Жүктемедегі кернеуді реттеу немесе тұрландыру мүмкіншіліктеріне қарай түзеткіштер реттелінетін және реттелінбейтін болуы мүмкін. Электрлік түзеткіш айнымалы токтың қорек көзіне көбінесе келістіруші трансформатор көмегімен немесе тікелей қосылады. Түзетілетін кернеудің толықсуын азайту үшін түзеткіш пен жүктеме аралығына тегістеуіш сүзгілер қосылады. Түзеткіш кірісіне айнымалы U1 кернеуі беріледі де, ол трансформатордың көмегімен қажетті U2 кернеуге дейін өзгертіледі. Трансформатордан алынатын айнымалы U2 кернеуі вентильдік топ VD арқылы толықсыған Uшығ кернеуге түрленеді. Түзетілген Uшығ кернеу тұрақты және айнымалы құраушылардан тұрады. Оның айнымалы бөлігі (толықсуы) тегістеуші сүзгі (конденсатор С) арқылы қажетті деңгейге дейін азайтылады да сүзгінің шығысындағы Uс кернеуінде өте аз толықсу болады. Сүзгіден кейін орналасқан тұрақты токты DA тұрлауландырғыш Rжүк жүктеме құрылғысындағы Uжүк түзетілген кернеудің немесе кедергінің мәндерінің өзгеруіне байланыссыз бір деңгейде ұстап тұрады. Мұндай түзеткішті екінші реттік электрмен қоректендіру көзі деп те атайды. Түзеткіштерде түзеткіш блоктар мен бағандар қолданылады. Түзеткіш блоктар - шалаөткізгіштік түзеткіш диодтары белгілі бір сұлба бойынша қосылған және бітеу пластмассалық тұрық ішінде салынған қажетті шықпалары бар құрылғылар. Түзеткіш баған тізбектеле жалғанған түзеткіш шалаөткізгіштік диодтар жиынтығы болып табылады. Олар радиоэлектрондық құрылғыларда, электртех. аспаптарда айнымалы токтың түзеткіштері ретінде қолданылады.

1. Басқарылатын түрлендіргіштер

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 () жүктемеде(R _н ) кернеуді реттейтін бір басқарылатын жолы бар.

1-суретте тұрақты кернеуге реттелетін айнымалы кернеу түрлендіргішінің функционалдық сұлбасы және түзеткіш жұмысын айқындайтын кернеудің кірістік пен шығыстық диаграммалары көрсетілген, мұнда U _упр - басқару кернеуі; U _вх - түрлендіргіш кернеуін қоректендіру; U _вых - түрлендіргіш шығысындағы реттелетін тұрақты кернеу; R _н - түрлендіргіш жүктемесінін кедергісі.

1-сурет. Басқарылатын түзеткіштің функционалдық сұлбасы, а) - түзеткіш сұлбасы; б) -белгіленген U _упр1 -дегі шығыстық диаграмма; в) - түзеткіш кірісіндегі кернеу; г) - U _упр1 >U _упр2 -дегі шығыстық диаграмма

Негізінде басқарылатын және тиристорлық түрлендіргіштер якорь тізбегін және қоздырғыш орамы тізбектерін қоректендіру үшін тұрақты токты реттелетін электр жетектерінде пайдалынады. Энергияны желіге рекуперациялайтын реверстік түрлендіргіштер тұрақты токты электр қозғалтқыштар якорлық тізбегін қоректендіру үшін пайдалынады. Қоздырғыш 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 қоздырғыш тізбегінің қоректендіруі және аккумулятор батарейларының зарядтау процессін басқару.

2. 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 2-суретте көрсетілген, мұнда U _вх - кірістік тұрақты кернеу; U _вых - жүктемедегі шығыстық кернеу; U _упр - басқару сигналы; Dt- импульс ұзындығы (басқару сигнал функциясында өлшенетін шама) ; Т - шығыстық кернеу периоды;

2-сурет. 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.

3. Айнымылы кернеу коммутаторлары (АКК)

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 3-суретте 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) .

3-сурет. Айнымылы кернеу коммутаторының функционалды сұлбасы мен кірістік және шығыстық кернеу диаграммасы, а) коммутатор сұлбасы, б) кірістік кернеу диаграммасы, в) ΔТ ₁ кезіндегі шығыстық кернеу диаграммасы, г) ΔТ ₂ кезіндегі шығыстық кернеу диаграммасы

4. Жиілікті тікелей түрлендіргіштер (ЖТТ)

ЖТТ функционалды міндеті тұрақты жиілікті және амплитудалы айнымалы кернеуді өзгермелі жиілікті және амплитудалы айнымалы кернеуге түрлендіру болып табылады. Жиілікті тікелей түрлендіргіш функционалды сұлбасы мен кернеу диаграммалары 4-суретте көрсетілген.

4-сурет. Жиілікті тікелей түрлендргіштің функционалды сұлбасы, а) түрлендіргіш сұлбасы, б) кірістік кернеу диаграммасы, в) шығыстық кернеу диаграммасы

ЖТТ қолданып синусоидалық кескінге жақын кернеу және жиілік бойынша реттелетін айнымалы кернеуді алуға болады. ЖТТ жүктемеде тек қоректендіретін желі жиілігінен төмен кернеу жиілігін реттеуге мүмкіндік береді. ЖТТ екі тәуелсіз басқару каналы бар: бірінші канал - жүктемеде кернеуді реттейді, екінші басқару каналы - жүктемеде кернеу жиілігін реттейді. ЖТТ қолданылатын аймақ: қысқаша тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыш жұмысының режимдерін басқару.

5. Масштабты түрлендіргіштер

Аналогты аспаптар түрлендіргіштері құрылғыларының құрамына әртүрлі функцияларды орындайтын, түрлендіргіш құрылғының функцияларын жүзеге асырушы бір немес бірнеше түрлендіргіштер кіреді.

Электронды өлшеуіш аспаптардың құрамында қолданылатын түрлендіргіш элементтер екі топқа жіктелуі мүмкін. Біріншіге физикалық шамаларды түрлендіргіштер және сигналдардың информативті параметрлерін түрлендіргіштер жатады. Екінші топқа сызықты күшейткіштермен және сигналдарды бәсеңдетумен қамьтамасыз ету жатады - масштабты түрлендіргіштер; сигналдарды сызықсыз түрлендірумен қамтамасыз ету - функционалды түрлендіргіштер; аспатардың өзара арасында түйіндерді сәйкестендіруді орындаушы функциялар - импеданс түрлендіргіштер (қуатты өлшеуіш күшейткіштер) ; жиіліктің басқа аймағына сигналдарды ауыстырумен қамтамасыз ететін элементтер - спектр түрлендіргіштері. Екінші топтың түрлендіргіш элементтері болып әртүрлі қызметтегі электронды аспаптардың жалпы түйіндері болады.

Берілген санда мәнді өзгерту үшін арналған өлшеуіш түрлендіргіштер масштабты түрлендіргіштер деп аталады (МТ) . Активті МТ-электронды өлшеуіш күшейткіштер және пассивті МТ-шунтты, кернеуді жүргізушілер, шунттар және қосымша кедергілер, сонымен қатар тоқты кернеуді өлшейтін трансформаторлар.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.