Қорек көздері пәніне кіріспе

Үш фазды нольдік сұлбалы түзеткіш

      Үш  фазды желідегі токты түзеткенде трансформатордың біріншілік орамдарын  жұлдызша немесе үшбұрыш етіп жалғауға болады. Ал екіншілік орамсымдарын тек қана жұлдызша етіп жалғау керек.

      Трансформатордың  екіншілік орамсымдарының ұштары а, в, с нүктесі V1, V2, V3 вентильдердің анодтарына жалғанады. Вентильдердің катодтары біріктіріледі және жүктеме тізбегінің оң полюсі болады. Ал трансформатордың нольдік нүктесі жүктеме тізбегінің теріс полюсі болады. Мұндай түзеткіштің парметрлерін қарастырайық:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

№10 дәріс

Түзеткіш  құрылғылардың сапалық  көрсеткіштері

      Жоғарыда  өткен лекцияларда байқағанымызда көп жағдайда лүпілдеудің периоды  қоректендіруші кернеудің периодына  байланысты болады:

Т₁ = рT_n   (1)

р –  периодтың өзгеру коэффиценті немесе лүпілдеу коэффиценті деп аталады.

p = mnk    (2)

мұндағы m – түзетілген кернеудің фазалық саны;

n – түзетудің периодының саны;

k – түзеткіш каскадтың саны;

      Түзетілген  кернеу мен бірінші қорек көзінің  арасында байланысты келесі түрде беруге болады.

U_тұр = U_айн (басқарылатын түзеткіш)

U_тұр = U_айн (басқарылмайтын түзеткіш)

      Бұл жағдайда түзеткіштің элементтерінің барлығын идеалданған деп қабылдаймыз. Көп жағдайда инженерлік есептеуге  айнымалы кернеуді тұрақты кернеуге айналдыру коэффиценті енгізіледі:

k₀ =

      Сонымен қатар өздеріңізге белгілі лүпілдеу коэффиценті деген сапалық сипаттамасының көрсеткіші.

к_л =  100%

Түзеткіш  блоктардың және түзеткіштің  жүктемелерінің түрлері

        

Сүзгінің  кедергісін жүктеменің кедергісімен қоса қарастыратын болсақ, онда бұл комбинацияланған кедергі деп аталады, ал түзеткішке жалғанатын тұтынушының құрылғысы  түзеткіштің кедергісі деп аталады. Ал жалғанатын кедергісі түзеткіштің  кедергісі деп аталады.

      Сүзгінің  элементтеріне байланысты жүктемені  индуктивті реакциялы, сыйымдылықты реакциялы. Егер индуктивтілікті тізбектей  жалғасақ, ол лүпілдеуді азайтады. Бұл  процессті индуктивтіліктің магнит энергиясын бойына жинап, кері процесс  кезінде қайта береді. Сонымен  қатар мұны басқаша да түсіндіруге  болады. Тізбекке тізбектей жалғанған  индуктивтіліктің кедергісі R_L = ωL, демек тұрақты токтың айнымалы құраушысы индуктивтілікте шығындалады. Әлбетте L кедергісі реактивті, ал егер түзеткіштің тізбегінде конденсатор жалғайтын болсақ, онда конденсатор өз бойына электр өрісінің энергиясын жинайды да, кері ығысу кезінде қайта береді. Сонымен қатар жүктемеге параллель қосылған клнденсатор кедергісі R_C = . Демек тұрақты токтың айнымалы құраушысы конденсаторға түседі деген сөз. Бұдан шығатын қорытынды: жүктеменің типі жартылайөткізгіш аспаптар арқылы энергияның берілуіне және электромагниттік процесстерге ықпал етеді.

      Суретте конденсатор жалғанған тізбектің  диаграммасы келтірілген. Бастапқы аралықта конденсатор зарядтала  бастайды, ал одан әрі зарядталу  – разрядталу бірқалыпты жүреді. 0 мен 1 аралығында конденсатор арқылы ағатын ток максимал, ал одан әрі ол бірқалыпты төмендеп тұрақты жағдайға жетеді.

Кернеуді  еселейтін және көбейтетін түзеткіштер

      Конденсаторы  бар тізбек кернеуді көбейтетін сұлбалардың  негізі юолып табылады. Кернеу көбейтетін түзеткіштің сұлбасын салайық.

      Сұлбада келтірілген кернеуді көбейтетін түзеткіштің  жұмыс істеу принципін қарастырайық. Трансформатордың төменгі полюсі оң болған кезде V_D1 диоды арқылы С₁конденсаторы зарядталады. Трансформатордың полюсі өзгерген кезде V_D2 диоды арқылы С₂ конденсаторы зарядталады. С₂ конденсаторының кернеуі С₁конденсатордың кернеуі, қосылған трансформатордың екіншілік орамсымның кернеуі С₂, демек С₂ конденсатордағы кернеу 2U₂ - ге тең. Бүл кернеуді көбейтетін түзеткіштің кемшілігі жүктеме арқылы ағатын токтың аз болуы, жуық шамамен 0,1мА дейін. Сонымен қатар оның лүпілдеуінің жоғары болуы кемшілікке жатады. Мұндай кернеу көбейткіштері электронды сәулелі түтікшелерді қоректендіруде пайдаланылады. Жоғарғы кернеу алу үшін мұндай түзеткіштің бірнеше каскадтарын тізбектей жалғайды.

Басқарылатын  түзеткіштер

      Басқарылатын  түзеткіштерді тұрақты токты  резисторлар арқылы реттеуге болады немесе кірісіндегі кернеудің шамасын  өзгерту арқылы да реттеуге болады. Оны трансформаторлар, тиристорлар  арқылы жүзеге асыруға болады.

Трансформатор немесе автотрансформатор  арқылы басқару

      Бұл әдіс өте тиімді, себебі басқару  барысында қуаттың коэффиценті  төмендемейді. Мұндай түзеткіштің сұлбасын салайық.

     Автотрансформаторды пайдаланған кезімізде шығыстағы  кернеуді бірқалыпты өзгертуге болады. Түзеткішті қалағанымызша баптай аламыз. Ал көп каскадты трансформаторды  коммутатор ретінде пайдаланған  кезде кернеудің өзгерісі секіріп  өзгереді.  
 Сонымен қатар коммутатор ретінде дроссельдер және тирсторларды пайдалуға болады.

     Дросельдер  арқылы басқару

      Жұмыс істеу принципі: дроссель басқару  сұлбасына біріншілік орамсымына тізбектей  жалғанады.иДроссель және трансформатордың орамсымы екеуі кернеу бөлгіш функциясын орындайды. Олардың кедергісі индуктивті кедергі болады. Шығыс кернеу дроссельдің  индуктивті кедергісіне тәуелді. Дроссельдің  кедергісін тұрақты кернеу арқылы басқаруға  болады. Тұрақты кернеу үлкен болған сайын, дроссельдің кедергісі соғұрлым аз болады.

Басқарылатын  вентильдер арқылы кернеуді реттеу

      Басқарылатын  вентильдер арқылы кернеуді реттеу бірнеше  әдіс арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Біз  біржартылай периодты басқарылатын түзеткіштің сұлбасын қарастырайық.

 

№11 дәріс

Қорек көздерінің сүзгілері.

      Қорек көздерінің сүзгілері 2 түрге бөлінеді: пассивті RLC элементті сүзгілер және активті RLC  элементті сүзгілер. RLC сүзгілер пайдалану кезінде сенімді  жұмыс істейді. Бірақ олардың  көлемдері массасы қорек көзінің  жалпы салмағын арттырады. Ол деген  сөз қажеттілігіне байланысты қорек  көздеріне әр түрлі көлемдегі  конденсаторлар, дроссельдер, сонымен  қатар дроссельдердің магнит өрісі  қоректендіруші құрылғыға кері әсерін тигізеді. Қазіргі кезде активті  сүзгілер электрондық құрылғыларда кеңінен пайдаланылады. Активті  кедергіде жоғарыда аталған кемшіліктер  болмайды. Активті сүзгілерден элементтер жартылай өткізгішті аспаптардың негізінде  жасалынған сүзгілерді айтамыз. Қазіргі  кезде активті сүзгісі бар  сұлбалар өте сирек кездеседі. Себебі лүпілдеуді тегістеуді активті элементтер негізінде жасалынған тұрақтандырғыштар  орындай алады.

      Пассивті  элементтердің негізгі типтерінің сұлбаларын қарастырайық. 

            

                                   а)                                              б)

             

                                      в)                                                  г)

            

                                      д)                                                   е)

а –  сыйымдылықты, б – индуктивті, в  – Г тәріздес, г – П тәріздес, д – пробка, е – режекторлар.

      Біржартылай периодты түзеткішке жалғанған сыйымдылық сүзгінің жұмыс істеу принципін  қарастырайық. Сұлбасын салайық.

                                   а)                                                   б)

а) түзету сұлбасы; б) жұмыс істеудің уақыттық диаграмасы.

      Бұл сұлбасындағы түзетілген кернеудің  диаграммасы жартылайтолқынды болады.

      Диодтың анондындағы кернеу оң болған кезде  диод арқылы ток ағып конденсаторды  зарядттайды. Кірістегі кернеудің  полюсі өзгерген кезде диодтың кедергісі  өте жоғары бұл кезде конденсатор  бойына жинаған электр энергиясын тізбекке қайта береді. Сыйымдылықты сүзгілерде конденсатордың тез зарядталып ақырын қайта беру қасиеті пайда болады.

      Сыйымдылықты  сүзгілер жүктеменің кедергісінің шамасы аз болған жағдайда пайдаланған тиімді, ал индуктивті фильтрді керісінше жүктемесін жоғары, кедергісі аз жағдайда индуктивті сүзгілер пайда болады.

      Сыйымдылықты  сүзгімен салыстырғанда индуктивті сүзгіде ток импульсті емес, үздіксіз ағады, ол түзеткіш диодтардың және трансформатордың жұмыс істеуін жеңілдетеді. Берілген лүпілдеу коэффициентің тегістеу үшін сыйымдылығы тегістеуді қанағаттандыратындай конденсаторды тандап алу керек. Ол конденсатордың сыйымдылығын мына өрнек арқылы анықтауға болады:

      Бұл жазылған өрнек біржартылай периодты түзеткіштің сыйымдылығын анықтайды. Ал егер түзеткішіміз екіжартылай периодты болса, онда сыйымдылық біржартылай  периодтықпен салыстырғанда 4 есе аз болады, демек: 

      Индуктивті  фильтрде дроссельдің индуктивтілігін  мына формула арқылы анықтауға балады.

      Егер  түзеткіштерге пайдаланылатын индуктивті және сыйымдылықты сүзгілердің шамалары өте жоғары болса онда Г тәріздес және П тәріздес сүзгілер пайдаланылады. Г тәріздес сүзгілерді мына шарт орындалатындай етіп , сонда тегістеу коэффициенті

   

      П тәріздес сүзгілер Г тәріздес сүзгілерден  де жоғарғы тегістеу коэффициенттін береді.  
 
 
 

 

№12дәріс

Активті сүзгілер

      Пассивті  фильтрлерде дроссельдердің орамсымдары  трансформатордың  орамсымдарымен шамалас болады, ал бұл оның массасының және көлемінің артуына әкеп соғады. Сонымен қатар дроссельде энергияның біраз бөлігі дроссельдегі магнит өрісінің шашырау себебіне шығындалады. Транзисторды сүзгілерде дроссельдер болмайды. Сол  себептен олардың көлемін және массасы  пассивті сүзгімен салыстырғанда аз болады. Сонымен қатар оның ішкі кедергісі өте аз. Транзисторлы сүзгілердің  жұмыс істеу принципі транзистордың  шығыстық сипаттамаларына негізделген. Активті сүзгілердің бірнеше  сұлбаларын қарастырайық.

а)

б)

в)

г)

д)

      Сұлбадағы а, б, в, г сұлбалары транзистордың  коллекторы жүктемеге тізбектей  жалғанған сүзгілер деп аталады. Ал д жүктемеге параллель жалғанған  сүзгі деп аталады. Активті кедергілердің  тегістеу коэффиценті жүктемеден ағатын токқа тәуелсіз. Транзистордың сыртқы сипаттамаларының суретін салайық.

Сурет бар

      Транзисторлы  сүзгінің жұмыс істеу прниципі (α₁) айнымалы кернеу үшін оның кедергісі өте жоғары, ал тұрақты құраушысы үшін кедергісі өте төмен (α₂).

Тегістегіш  сүзгілердің негізгі  параметрлері