Байланыс құрылғыларын электрмен қоректендіру

5.1 Толығымен басқарылатын  бір фазалық тиристорлық түрлендігіш 
Толығымен басқарылатын түзеткіш күш беретін бөлігінің схематехникалық шешуі 
сурет 5.1 көрсетілген.

Сурет 5.1 - Толығымен басқарылатын түзеткіш күш беретін бөлігінің схематехникалық 
шешуі, мұнда Р<15кВт, fп=2fc

Толығымен басқарылатын түзеткіш қозғалтқыш және рекуперативті режимдерде 
жұмыс істеуге мүміндік береді. 
Реверсивті толығымен басқарылатын бір фазалық тиристорлық түрлендіргіш 
Толығымен басқарылатын реверсивті түзеткіш күш беретін бөлігінің 
схематехникалық шешуі сурет 5.2 көрсетілген.

Сурет 5.2 - Толығымен басқарылатын реверсивті түзеткіш күш беретін бөлігінің 
схематехникалық шешуі, мұнда Р<15кВт, fп=2fc, реттеу аймағы – барлық 4 квадрант

Толығымен басқарылатын реверсивті түзеткіш қозғалтқыш және рекуперативті 
режимдерде жұмыс істеуге мүміндік береді.

Тиристордың кері кернеуінің максималды шамасын анықтау 
Сурет 7.1 көрсетілген екі сұлбаны қарастырайық.

Сурет 7.1 – Түзеткіштің екіжартыпериодты сұлбасы, а) Ларинов көпірі, б) 
екіжартыпериодты көпір

 

Сурет 7.2 – Орын басу сұлбасы, а) Ларинов көпірі, б) екіжартыпериодты көпір

Тиристордың тогының максималды шамасын анықтау. 
Екіжартыпериодты түзеткіш сұлбасы үшін жүктеме арқылы өтетін ток 
диаграммасы мына түрде:

 

Сурет 7.3 – а) Түзекіш сұлбасы, б) ток диаграммасы 
Тиристордың максималды тогы мына формула (13) арқылы анықталады:

 

 
мұнда Kохл – белгіленген салқындату типін сипаттайтын коэффициент; 
Ѕ - екіжартыпериодты сұлбада тиристор жарты период жұмыс істеуімен байланысты; 
I 
ном.н – жүктеменің номинал тогы.

Бақылау сұрақтары 
1. Тиристордың кері кернеуінің максималды мәні қалай анықталады? 
2. Тиристордың тогының максималды мәні қалай анықталады? 
3. Тиристорлық түрлендіргіштің үш фазалы сұлбасы қалай көрінеді?

 

 

 

 

 

 

 

Лекция №7

Тақырыбы: Басқарылатын түзеткіштер

 
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 
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.

 

 

Сурет 1.1 – Басқарылатын түзеткіштің функционалдық сұлбасы, а) – түзеткіш сұлбасы; б) 
–белгіленген U 
упр1-дегі шығыстық диаграмма; в) – түзеткіш кірісіндегі кернеу; г) – U 
упр1>Uупр2-дегі шығыстық диаграмма.

 

 

Лекция 8

 

Тақырыбы: Түзетілген кернеу пульсациясы.

 

Байланыс аппаратурасының сапалы жұмысы қорек кернеуінің немесе берілген шектегі жүктеме тоғының тұрақтанусыз мүмкін емес, сондықтан байланыстың электрқоректі қондырғы тұрақтандыру мәселесіне көп көңіл бөледі.

Кернеу (ток) стабилизатор деп қоршаған орта температурасын, жүктеме кедергісінің қорек кернеуінің өзгеру кезінде жүктемеде де өзгеру кезінде және жүктемеде кернеу (ток)  өзгеруіне әкелетін басқа да тұрақсыздандыратын факторлар әсерінен кернеу (ток) кернеуді токты тұрақты етіп ұстайтын құрылғыны айтамыз. Реттелетін элементінің қосылу тәсілімен байланысты стабилизаторлар тізбектенген және параллельді болып бөлінеді. Реттеуші құрылғысы жүктеме мен тізбектегі қосылған стабилизатор тізбектелген деп аталады. Стабилизатор жұмыс істеу үрдісінде жүктемедегі кернеу немесе ток реттеуші элементтердегі кернеудің өзгеру салдарынан тұрақты болады. Параллель стабилизаторда реттеуші құрылғы жүктемеге параллель қосылады.

Жартылай өткізгіштітұрақты кернеу түрлендіргіштері байланыс аппаратурасының есептеу машиналарының және басқа радиоэлектронды аппаратураның екіншілік электр қорек көздерінде кең қолданыс тапты. Түрлендіргіштің негізгі қызметі аппаратураның жеке түйіндері қоректендіруге қажетті кернеулермен электр қорек қондырғысының кернеулерін келістіру болып табылады. Түрлендіргіштер электр қорек қондырғысының кернеуін жоғарылату немесе төмендету үшін қолданылуы мүмкін. Байланыс кәсіпорынындағы электр қорек қондырғыларында 6В-60В шығыс кернеуінде ондаған килобитт шығыс қуатын қамтамасыз ететін түрлендіргіштер қажет.

10.Электрмен қамтамасыз  ету жүйелерінің параметрлері. Қуат  коэффициенті,  пульсация коэффициенті  және  гармоника  коэффициенті

Түзеткіштердің шығысында пульсациялаушы керенеу пайда болады, ол тұрақты айнымалы құраушылардан тұрады. Түзетілетін кернеудің пульсациясын азайту үшін байланыс аппаратурасын эксплуатация шартына жарайтын түзететін сүзгілер енгізіледі.  Аккамулятор және резистордан құралатын қарапайым тізбектелген тізбекті қарастырайық. Мұндай тізбектің  кезкелген нүктесінде  кернеу мен тоқ тұрақты сипатта болады. Егер аккамуляторды  түзеткішпен ауыстырсақ, онда резисторда кернеудің айнымалы құраушысы пайда болады, оның мәні түзетілу сұлбасымен анықталады. Түзеткіштің  кернеуінің айнымалы құраушысы  периодтық сипатта болады және гармоникалық құраушылардың  қосындысы ретінде болады. Қоректену тізбегінде кернеудің жаман  әсер ететін айнымалы құраушысын болдырмау үшін сүзгілер қолданылады, олар кернеудің тұрақты құраушысына максималды үлкен өшулік енгізу керек.

Сүзгінің негізгі көрсеткіші түзету коэффиценті, ол өлшемсіз шама болып, сүзгінің кірісіндегі  пульсация коэффицентінің  оның шығысындағы коэффицентінің  пульсация коэффицентіне қатысы ретінде анықталады.  Негізінен түзету коэффицентін айнымалы құраушының бірінші гормоникасы бойынша есептеледі. Пульсация коэффицентін бірінші гармониканың амплитудалық кернеуінің тұрақты құраушысына қатысы ретінде анықтай отырып , түзету коэффицентін мына түрге келтіруге болады:

q=Кф/Кn

мұндағы Кф- бірінші гармониканың амплитудасының сүзгісінің Um1 кірісіндегі және Um2 шығысындағы қатынасы , ол сүзгүнің коэффиценті деп аталады;  Kn – сүзгінің шығысындағы  U02 және U01 кірісіндегі кернеудің орташа мәніне кері шама , ол сүзгінің коэффиценті деп аталады. Қабылданған белгілеулерді есептей сүзгінің сүзгілеу коэффиценті  Кф=qKn . Нақты сүзгілер сұлбаларында беру коэффиценті бірлікке жақын , сондықтан есептеуді жеңілдету үшін былай қабылдауға болады Кф=q. Түзету эффектісі сүзгіде болу үшін тізбекті жүктемемен үлкен реактивті кедергісі бар  элемент ендіру керек , ол басушы жиілік спектірі үшін  немесе көрсетілген жиіліктер үшін жүктемеге  параллель кедергісі аз элементін қосумен болады. Түзету қасиетін анықтайтын сүзгінің шамалары  , сүзгі арқылы жүктемеге ағатын жүктеме тоғына тәуелді болмау керек .

Түзетуші сүзгілер екі негізгі категорияға бөлінеді . Бірінші категорияға құрамына тек пасивті реактивті  (индуктивтің катушкасы және конденсаторлар)  кіреді , ал келесі құрамына сонымен активті  элемент кіретін сүзгі , ол күшейткіш режимде  жұмыс істейді .  Егер кернеудің пульсациясы бір немесе бірнеше  бекітілген жиіліктерде  болса онда резонанстық сүзгіні  қолдану тиімді , олардағы өзіндік жиілігі   LC контурларының кернеудің пульсация  жиілігімен сәйкес келеді. Жиілік спектірін басу үшін сүзгі қолданылады , оның өзіндік жиілігі түзететін кернеудің  гормоникасының төмен жиілігінен аз болып таңдалады . Түзетуші сүзгілер бір бөлікті және көп бөлікті болып бөлінеді. Соңғылары мынандай сүзгілер , оларда бірнеше бөлік тізбектеліп қосылады . Өз кезегінде бір бөлімді сүзгілер  бір немесе бірнеше реактивті элементті қамтамасыз ете алады.

 

 

 

 

 

Лекция 9

 

Тақырыбы: Тегістеуші сүзгілер

 

Диплом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 10

Тақырыбы: Тұрақты кернеудің парамертлік және компенсациялы стабилизаторы

 Жоспары:

1. Стабилизатордың классификациясы;
2. Тұрақты ток параметрлі стабилизаторы;
3. Тұрақты ток компенсацияланған стабилизаторы.

 

 

1. Стабилизатор (лат. stabilis -орнықты, тұракты) — электр, қоректену желісі немесе тізбек жүктемесі параметрлері өз еркінше өзгергенде электр тізбегінде кернеу, ток немесе қуаттың нақты мәндерін автоматты түрде тұрақты ұстап тұратын құрылғы. Тұрақты токтың қоректену кездерін пайдаланатын электрондық құрылғыларда, негізінен, параметрлік және компенсациялық стабилизатор қолданылады.
2. Стабилизация коэффициенті шығыс шамалары тұрақсыздандырғыш факторлардың, негізінен стабилизатордың кіріс кернеуінің Uкір және жүктемелік токтың Іж әсерінен өзгереді. Осыны ескере отырып, тұрақтандыру коэффициенті тұрақтандырғыштың шығысындағы кернеудің салыстырмалық өсімшесі оның кірісіндегі кернеудің салыстырмалық өсімшесінен неше есеге кіші екенін көрсетеді:

 

3. Кернеудің параметрлік стабилизаторы деп сызықтық емес элементті(кремнийлі стабилитрон), оның параметрлі кернеу өзгергенде жүктемедегі кернеу шамасы бойынша өзгермей қалатындай болып өзгереді.
4. Компенсациялайтын стабилизатор автоматы  басқарудың тұйық жүйесі болып табылады, онда электрлік тасымалдау шамасының тізбегіне қосылған буынның тасымалдау коэффиценті кірісіне және кейбір эталондық сигналдың әртүрлігіне байланысты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тұрақты кернеу параметрлік және компенсациялыкқ тұрақтандырушылар. Стабилитрондардың негізгі параметрлері келесілер: Іст тогы және Т температурасы кезіндегі тұрақтандырудың тұрақты кернеуі; дифференциалды кедергі rст – тұрақты температура кезіндегі Uст керену өзгерісінің Іст ток өзгерісіне қатынасы; αст температуралық коэфициенті – тұрақтандыру кернеуінің өзгерісінің тұрақты ток кезіндегі температура өзгерісіне қатынасы. Стабилитронның вольтамперлік сипаттамасы .

 Қарапайым параметрлік  тұрақтандырғыш VD стабилитронынан  және R резисторінен тұрады және  келесі әрекетпен жұмыл істейді. Шығыс кернеуінің сәл жоғарылау  кезінде VD стабилитроннынан өткен  ток бірден жоғарылайды, бұл резистор  өтетін токтың жоғарылауына әкеледі. Резистордегі кернеу (ол қорек  көзі керенуінен алынады) түсімі  жоғарылап жүктемедегі кернеу  өзгермей қалады. Жүктемедегі кернеудің  төмендеуі VD стабилитронынан және R резисторінен өтетін токтың азаюына  алып келеді, R  резисторінің кернеу  түсімі азайып жүктемедегі кернеу  түрақтандырылады. Тұрақтандыру коэфиценті  Кст=RUшығ/Uкіріс rгс

Тұрақтандырғыш жұмысы айналдағы орта температурасына тәуелді, бұл ең алдымен стабилитронның αст және R резисторінің параметрлерінің өзгерісімен анықталады. Стабилитрондарды зерттеу αст коэфицентінің Uст тұрақтандыру кернеуінің үлкею кезінде жоғарылап, төменгі Uст кернеуінде азаятынын көрсетті. Өнеркәсіпте термоқайтарудың сәйкес тәсілі қолданылған термоқайрушы стабилитрондар (мысалы Д818А ... Д818Е типті) өндіріледі. Термоқайтарудың көрсетілген тәсілін қолданған кезде келесіні есте сақтау абзал: резистивті сипаттамалары бар элементтердің стабилитронмен тізбектеп қосылуы тұрақтандырғыш шығысындағы динакалық кедергісінің үлкеюіне алып келіп тұрақтандыру коэфицентін азайтады.

Тұрақтандыру коэффицентін жоғарылату үшін тұратандырғыштарды тізбектей қосуға болады, бұл кезде тұрақтандырудың нәтижелік коэффиценті жеке каскадтардың тұрақтандыру коэффиценттерінің көбейтіндісіне тең болады. Тұрақтандырштарды тізбектей қосу тұрақтандырғыштың онсыз да төмен ПӘК-інің азаюына алып келеді. Нақты қондырғыларда ол 5-20% болады

Параметрлі тұрақтандырғыштар тұрақты кернеу көздерін қажет ететін төменгіқуатты тізбектерінде қолданылады.

 

 Лекция 10

Тақырыбы: Айнымалы кернеудің параметрлік стабилизаторы

Диплом

Лекция 11

Тақырыбы: Кремнийлі стабилитрон. Варикап.

Дәріс жоспары:

1. Кремнийлі  стабилитронның құрылысы мен  әсер ету принципі.

2. Кремнийлі  стабилитронда кернеуді тұрақтандыру  сұлбасы.

3. Варикаптың  құрылысы мен әсер ету принципі.

4. Варикаптың  параметрлері.

Тоғы өзгергенімен кернеуі тұрақты болып қалатын жартылай өткізгішті диод стабилитрон деп аталады.Стабилитрон әр түрлі құрылғыларда кернеуді тұрақтандыру үшін, яғни кернеуді өзгертпей ұстап тұру үшін қолданылады. Стабилитронның электрлік сұлбаларда шартты белгіленуі:

Жартылай өткізгішті диодтардың вольт-амперлік сипаттамасының электрлік тесілу аймағында кернеуді түрақтандыру үшін пайдалануға болатын бөлігі болады. Бұндай бөлік кремнийлі жалпақ диодтарда кері тоқтың кең шектікте өзгерісіне сәйкес болады. Бұл кезде тесілу кезеңі басталғанға дейін кері тоқ өте аз болады, ал тесілу режимінде, яғни тұрақтандыру режимінде ол тура тоқ сияқты болады.

Германийлі диодтарда электрлік тесілу өте тез жылулық тесілуге өтеді. Сондықтан тіректік диодтардың негізін жоғары температураға төтеп беретін кремнийден дайындайды. Үлкен кернеулерді тұрақтандыру үшін бірнеше тіректік диодтарды тізбектей жалғауға болады.

Қазіргі уақытта әр түрлі типті кремнийлі стабилитрондар көптеп шығарылады. Оларды тіректік диодтар деп атайды, өйткені олардан алынатын тұрақтандырылған кернеу кейбір жағдайда эталон ретінде, яғни тіректік диод ретінде пайдаланылады.