Toshkent davlat transport universiteti

9.6- rasm. Tristorning volt-amper xarakteristikasi


U boshqarish tokining ortishi bilan sayta ulash to’g’ri kuchlanishi kichrayishinn ko’rsatadi. I_y=I_o bo’lganda, xarakteris­tika diodning to’gri o’tish xarakteristikasiga aylanadi. I_o - yassilanish toki deb ataladi.
Boshqaruvchi elektrod sifatida bazalardan qaysi biri olinishiga qarab boshqarish katod yoki anod bo’yicha deb ikki turga bo’linadi. Katod bo’yicha boshqarishda tiristorning katodga yaqin R₂ - bazasi, anod bo’yicha boshqarishda esa, anodga yaqin joylashgan p₁ -bazasi boshqaruvchi elektrod vazifasini bajaradi. Ikkala holda ham tiristorning xarakteristikam deyarli bir xil bo’ladi. Faqat, katod bo’yicha boshqarishda boshqaruvchi elektrodga katodga nis­batan musbat tok impulsi berilsa, anod bo’yicha boshqarishda anodga nis­batan manfiy tok impulsi ta’sir ettiriladi.
Tiristorlarning sxemada belgilanishi 9.7- rasmda ko’rsatilgan.

9.8-rasm. Tiristorning sxemada belgilanishi: a - dinistor, b - katod bo’yicha, v - anod bo’yicha boshqariluvchi trinistorlar


X BOB. ELEKTR TA’MINOT MANBA QURILMALARI

§ 10.1. To’g’rilagichning tuzilish sxemasi. Yarim o’tkazgichli diodlar

Respublikamizda elektr energiyasi 50 Gs chastotali o’zgaruvchan tokda tarqatiladi, bu bilan birga telekommunikatsiya apparaturalarining ko’p qismi turli nominallardagi o’zgarmas tok bilan ta’minlanishi sababli o’zgaruvchan tokni o’zgarmas tokka o’zgartirish zarurati tug’iladi. Buning uchun elektr mashinalarni ishlatish mumkin, lekin ularning aylanuvchan qismlari shovqin hosil qiladi, maxsus fundamentlarni talab qiladi va qator kamchiliklarga ega. Quvvatli kuchli ventillar yaratilgandan so’ng elektr mashinalardan statik to’g’rilash qurilmalariga, ya’ni to’g’rilagichlarga o’tildi .To’g’rilagich deb o’zgaruvchan tokni o’zgarmas tokga aylantiruvchi qurilmaga aytiladi. Ishlatish jarayonida to’g’rilagichlar quyidagi qator texnik talablarga javob berishi kerak:

1. 
   talab qilinadigan kuchlanish va quvvat;
   
2. 
   to’g’rilangan kuchlanish pulsatsiyasining ruxsat etiladigan darajasi;
   
3. 
   xavfsiz xizmat ko’rsatish;
   
4. 
   qulaylik va boshqarish ishonchliligi;
   
5. 
   yuqori FIK;
   
6. 
   to’g’rilangan kuchlanishning stabilligi;
   
7. 
   yuqori kuvvat koeffitsienti;
   
8. 
   o’ta yuqori toklardan va ortiqcha kuchlanishlardan ishonchli va tezkor himoya;
   
9. 
   texnik ishlatishning past narxi;
   
10. 
    qurilmaning kichik xajmga va massaga ega bo’lishi.
    

Ko’pincha telekommunikatsiya apparaturalari talab qiladigan to’g’rilagich bir qutbini yerga ulash imkoniyatini beradi. Ba’zan to’g’rilagich transformatori fazalar sonini oshirish uchun ishlatiladi. Buning uchun ikkilamchi cho’lg’amlar soni birlamchi cho’lg’amlar soniga nisbatan ikki martaga oshiriladi. Bu to’g’rilangan kuchlanish pulsatsiyasi chastotasini oshirish va pulsatsiyani kamaytirish maqsadida qilinadi. Bundan tashqari transformatorning ikkilamchi tomonidagi yulduz sxemada ulangandagi faza cho’lg’amlarining umumiy nuqtasi ko’pincha to’g’rilagichning yuklama ulanadigan chiqish qutbi bo’lib xizmat qiladi.

Ventillar bir tomonlama o’tkazuvchanlikka ega va o’zgaruvchan tokni o’zgarmas tokka o’zgartirishni amalga oshiradi. To’g’rilagichda ularning soni to’g’rilash sxemasiga bog’liq bo’ladi. To’g’rilagichning har bir fazasi kamida bitta ventil zvenosiga ega bo’ladi. Lekin ko’p hollarda talab qilinadigan tok va kuchlanish qiymatini olish uchun har bir ventil zvenosida bir necha ventillar bo’lishi mumkin. 
Ventillar ketma-ket, parallel va murakkab guruhlarda ulanishi mumkin.
To’g’rilagichdan keyin kuchlanish yoki tok pulslanuvchan bo’ladi. Uni o’zgarmas va o’zgaruvchan tashkil etuvchilardan iborat deb tasavvur qilish mumkin. Telekommunikatsiya apparaturalari pulslanuvchan o’zgarmas tok bilan ta’minlanganda aloqa signallarini uzatishda jiddiy halaqitlar yuzaga kelishi mumkinligi sababli pulsatsiyani kamaytirish choralari ko’riladi. Buning uchun ventillar va ta’minlanadigan apparaturalar orasiga silliqlovchi filtr qo’yiladi. To’g’rilagichning chiqish kuchlanishi 10...15 foizga o’zgarishi mumkin bo’lgan ta’minot o’zgaruvchan kuchlanish qiymatiga bog’liq. Telekommunikatsiya qurilmalarida ko’pincha bunday sezilarli tebranishga ruxsat berilmaydi. Shuning uchun zamonaviy to’g’rilagichlarda filtrdan keyin tok va kuchlanish stabilizatorlari qo’yiladi. Bu zvenodan tashqari to’g’rilash qurilmasida kommutatsiyalash apparaturasi, himoyalash zanjiri va boshqalar bo’lishi mumkin.
To’g’rilagichlar boshqariladigan va boshqarilmaydigan bo’ladi. Boshqarilmaydigan to’g’rilagich chiqish kuchlanishini boshqarish imkoniyatini bermaydi. U hamisha U₀=K·U₂ munosabat orqali aniqlanadi ( bu yerda U₀ – chiqishdagi o’zgarmas tok kuchlanishi, U₂–to’g’rilagich kirishidagi o’zgaruvchan tok kuchlanishi, K–to’g’rilash sxemasining doimiy koeffitsienti).
Agar bunday to’g’rilagichda chiqish kuchlanishini o’zgartirish kerak bo’lsa, kirishdagi kuchlanishni o’zgartirishga to’g’ri keladi.
Boshqariladigan to’g’rilagichlarda yuklamadagi o’zgarmas tok kuchlanishini to’g’rilagich ishlashi jarayonida to’g’rilagich ish rejimiga ta’sir qilgan holda o’zgartirish mumkin.
To’g’rilash qurilmalarini quyidagicha sinflarga ajratish mumkin:

1. 
   to’g’rilash sxemasi bo’yicha-bir fazali va ko’p fazali, bitta yarim davrli (bir taktli) va ikkita yarim davrli (ikki taktli );
   
2. 
   quvvat bo’yicha-kichik quvvatli (100 Vt gacha), o’rta quvvatli (5 kVt gacha), katta quvvatli (5 kVt dan yuqori);
   
3. 
   to’g’rilangan tok chastotasi bo’yicha-sanoat chastotasi (50Gs), oshirilgan chastotali (400 yoki 1000Gs), yuqori chastotali (1000Gs dan yuqori);
   
4. 
   kuchlanish bo’yicha-kichik kuchlanishli (250 V gacha), o’rta kuchlanishli (1000 V gacha), yuqori kuchlanishli (1000 V dan yuqori);
   
5. 
   ish yuklamasining rejimi bo’yicha-uzoq vaqtli, impulsli, qisqa vaqtli;
   
6. 
   to’g’rilagichga yuklamaning reaksiyasi bo’yicha-aktiv, induktiv va sig’im reaksiyali.
   

O’zgaruvchan tokni o’zgarmas tokka o’zgartirish nochiziqli element ventil yordamida amalga oshiriladi.
Ventil bir tomonlama o’tkazishga, ya’ni bir yo’nalishdagi tokka katta o’tkazuvchanlikka (kichik qarshilikka) va boshqa yo’nalishdagi tokka kichik o’tkazuvchanlikka (katta qarshilikka) ega bo’ladi. Ventil kichik qarshilikka ega bo’lgan yo’nalish to’g’ri yo’nalish deyiladi va R_to’g’, I_to’g’, U_to’g’ kattaliklar bilan xarakterlanadi. Ventil katta qarshilikka ega bo’lgan yo’nalish esa teskari yo’nalish deyiladi va R_tes, I_tes, U_tes kattaliklar bilan xarakterlanadi. Anoddan katodga yo’nalishdagi kuchlanish to’g’ri, katoddan anodga yo’nalishdagi kuchlanish esa teskari kuchlanish deyiladi. Ventildan oqib o’tadigan tok va ventilning asosiy elektr xususiyatlari uning volt-amper tavsifi (VAX) I=ƒ(U) orqali xarakterlanadi.
Ventillar real va ideal ventillarga ajratiladi. Ideal ventilda R_to’g’=0, mos ravishda U_to’g’=0, I_to’g’ tok esa hech narsa bilan cheklanmaydi, R_tes=¥, ya’ni U_tes kuchlanishning har qanday qiymatida I_tes=0 bo’ladi.
Kremniyli ventillar germaniyli ventillarga qaraganda katta U_tes.rux kuchlanishga va 2-3 marta kichik I_tes tokka ega va quvvatli tiristorli to’g’rilash qurilmalarida yuqori temperaturalarda qo’llaniladi. Boshqarilmaydigan kremniyli ventillar 1000 A gacha I_to’g’ toklar va 1000 V gacha teskari kuchlanishlarga ishlab chiqariladi.
Inverter – kuchlanish qiymatining o’zgarishi bilan to’g’ridan-to’g’ri oqimni o’zgaruvchan tokka o’zgartiradigan qurilma. Odatda bu taxminiy sinusoid yoki diskret signal shaklida davriy kuchlanish generatoridir.
Voltaj invertorlari alohida qurilma sifatida yoki uzluksiz quvvat manbai va o’zgaruvchi tok (AC) elektr energiyasiga ega uskunalar uchun tizim sifatida ishlatilishi mumkin.
Kuchlanish invertorlari axborot tizimlarining ishlashining AC tarmoqlarining sifatiga bog’liqligini yo’q qilishi yoki hech bo’lmaganda zaiflashtirishi mumkin. Masalan, shaxsiy kompyuterlarda to’satdan tarmoq uzilib qolgan taqdirda, uzluksiz quvvat manbai (UPS) ni tashkil etadigan zaxira batareya va inverter yordamida, hal qilinayotgan vazifalarni to’g’ri bajarish uchun kompyuterlarning ishlashini ta’minlash mumkin. Keyinchalik murakkab tanqidiy tizimlarda invertor qurilmalari uzluksiz boshqariladigan rejimda panjara bilan parallel ravishda yoki mustaqil ravishda ishlashi mumkin.
Invertor AC iste’molchilari uchun quvvat manbai bo’lib xizmat qiladigan «mustaqil» dasturlarga qo’shimcha ravishda, konvertorlar zanjirida oraliq aloqani tashkil etadigan energiya konverter texnologiyalari keng rivojlantirildi. Bunday dasturlar uchun voltaj invertorlarining asosiy xususiyati yuqori konversiya chastotasi (o’nlab yuzlab kiloertts) dir. Yuqori chastotada energiyani samarali ravishda konversiyalash uchun yanada rivojlangan elementlar bazasi (yarimo’tkazgichlar, magnit materiallar, ixtisoslashtirilgan kontrollerlar) talab qilinadi.
Boshqa har qanday quvvat moslamasi singari, invertor ham yuqori samaradorlik, yuqori ishonchlilik va maqbul og’irlik va o’lchov xususiyatlariga ega bo’lishi kerak.
Bundan tashqari, u kuchlanish egri chizig’ida yuqori harmonik tarkibiy qismlarning ruxsat etilgan darajasiga ega bo’lishi kerak (harmonik koeffitsientlarning ruxsat etilgan qiymati) va ish paytida quvvat manbai terminallarida boshqa iste’molchilar uchun ruxsat etilmagan to’lqin hosil qilmasligikerak.
Toza panjara bilan o’lchash tizimlarida elektr energiyasini quyosh panellari, shamol turbinalari, gidroelektrostantsiyalar va boshqa yashil energiya manbalaridan energiya bilan ta’minlash uchun invertor ishlatiladi.