Бір фазалы ток түзеткіштері

Бірфазалық ток түзеткіштері

Дәрістің мазмұны:

- бір фазалы түзеткіштердің түрлері.

Дәрістің мақсаты:

- түзеткіштердің жұмыс жасау принциптері және жобалаудың үйрену.

Олар үш түрге бөліне алады: бір жарты периодты бірфазалық сұлба, екі жарты периодты бірфазалық сұлба, бірфазалық көпірлік сұлба.

Бір жарты периодты бірфазалық сұлба. Бұл сұлбада (19,а суретті қара) трансформатор екіншілік орама мен синусоида заңы бойынша өзгеретін кернеуден тұрады. В1 вентиль аноды жалғанған екіншілік ораманың а нүктесі в нүктесіне қатысты оң потенциалды болса, жүктеме тізбегіндегі ток оң жарты периодта ғана өтеді. Теріс жарты периодта (19,в суретті қара) В1 вентиліне кері кернеу қосылады және ол жабық болады.

19 Сурет – Бірфазалық түзеткіш

Түзетілген трансформатордың екіншілік орамының оң жарты толқынның кернеуін сипаттайды. Жүктемедегі периодтың орташа мәні түзетілген кернеу деп аталады. Жүктемедегі ток бір бағытта өтеді, бірақ пульстейтін сипаты бар және түзетілген ток ретінде болады.

Түзетілген кернеу мен ток тұрақты (пайдалы) құраушылармен қатар айнымалы құраушылардан тұрады. Түзеткіштің жұмысының сапалы жағы пульстік кернеу және токпен пайдалы құраушылардың арасындағы қатынаспен бағаланады. Идеалды вентильмен трансформатордың түзетілген кернеуінің орташа мәні

.

Периодтың жартысын өткізбейтін вентильге қосылған кернеуі арқылы кернеудің максимум мәнін табамыз

.

Мұндағы U₂ – трансформатордың екіншілік орам кернеуінің әсер етуші мәні.

Вентиль және жүктеме арқылы өтетін токтың орташа мәні

.

Жүктемеге берілетін орташа қуат

.

Трансформатордың габаритін анықтайтын есептік қуаты R_d жүктемедегі қуаттан 3,09 есе артық

.

Осылайша түзеткішке жұмыс істейтін есептік қуат жүктемедегі қуаттан үлкен себебі, екіншілік орамадан тұрақты және айнымалы құраушылары бар синусоидалы емес ток өтеді, ал біріншілік орамадан негізгі жиілік тогынан басқа жоғарғы гармоника тогы өтеді.

Қорек желісіне байланысты бұл токтар реактивті болып, пайдалы қуатты туғызбай, тек түзеткіш тогының орамын қыздырады.

Трансформатордың екіншілік орамының әсер етуші тогының мәні .

Екіншілік орам кернеуінің әсер ету мәні:

,

есерілген біріншілік орам тогының әсер ету мәні

.

Бұл түзету сұлбасының кемшіліктері: трансформаторды нашар қолдану, кері кернеудің үлкендігі, түзетілген кернеудің пульстік коэффициентінің үлкендігі.

Түзеткіштің артықшылығы келесідей: сұлбаның қарапайымдылығы, тек бір вентиль немесе тізбектей жалғанған вентильдердің тобы қолданылады. Түзеткіш тек айнымалы токты тұрақты токка айналдырып қана қоймай, трансформаторлардың параметрлерінен жүктемедегі кернеудің орташа шамасын анықтайды.

Екіжарты периодты бірфазалы сұлба. Сұлба бір біріншілік және екі тізбектей жалғанған екіншілік орамдары бар трансформатордан тұрады.

Трансформатордың нөлдік шығысымен түзеткіштің оң полюсі болатын вентиль катодтың арасында жүктеме қосылады. Бұл сұлбада вентильдер анодтық кернеудің оң мәнінде жүктемеге ток жіберіп трансформатордың екіншілік орамы сияқты кезектес жұмыс істейді.

Бірфазалық көпірлік сұлба көпір сұлбасы бойынша жалғанған В1, В2, В3, В4 вентильдерінен және екі орамасы бар Тр трансформаторынын тұрады. Көпірдің бір диоганаліне екіншілік орама жалғанған, екіншісіне жүктеме қосылады. Вентиль В1 және В2 катодтың жалпы нүктесі түзеткіштің оң полюсі, ал теріс полюсі В3 және В4 вентильдіңанодына байланысты.

20 Сурет – Бірфазалық көпірлік сұлба

Бұл сұлбадағы вентильдер жұппен кезектесе жұмыс істейді.Оң жарты периодта кернеу В1 және В2 вентиль тоғын өткізеді, ал В2, В4 вентильдерге кері кернеу қосылады да олар жабық болады. Теріс жарты периодта кернеу В2, В4 вентильдерінің тогын өткізеді, ал В1, В3 кері кернеуді ұстап тұрады.

Жүктемедегі ток үнемі бір бағытта өтеді – В1 және В2 вентиль катодынан В3 және В4 вентилінің атомына дейін.

Трансформатордың екіншілік орамына ток әр жарты период сайын бағытын өзгертеді және синусоидалы болады.

Екіжарты периодты бірфазалы түзеткіштің артықшылығы:

Бірфазалық нөлдік сұлба:

1) Бірфазалық көпірлікке қарағанда вентиль саны екі есе кіші.

2) Түзеткіштегі қуат шығыны кіші болады, себебі нолдік сұлбада ток бір вентиль арқылы өтеді, ал көпірлік – тізбектей.

Бірфазалық мосттық сұлба:

1) Вентильдегі кері кернеу екі есе кіші, нолдік сұлбадан.

2) бірдей мәнінде екіншілік ораманың кернеуі екі есе кіші.

3) Трансформатор қарапайым орындаулы.

4) Нөлдік сұлбадан трансформатордың есептік қуаты 25% кем, сондықтанда мыс пен темір аз шығындалып, көлемі мен массасы кіші болады.

5) Түзеткіштің бұл сұлбасы трансформаторсыз жұмыс істей алады.

Ескерту. Басқарылатын түзеткіштер үшін α=0, cos α=1 және U_d=U_d0. Барлық сұлбалар үшін U₂ - фазалық кернеу және x_a = 0.