Elektron güc çeviriciləri (Magistr pilləsi üçün) MÜhaziRƏLƏr konspekti

Mühazirə 10.


TEZLİK ÇEVİRİCİLƏRİ HAQQNDA ÜMUMİ MƏLUMAT


Mühazirənin planı:
Avtonom invertorlu üçfazlı tezlik çeviriciləri
Tezlik çeviricisinin idarəetmə sistemi
Mühazirədə istifadə olunan ədəbiyyat:

1. 
   H.A Mehdiyev «Gəmilərin elektrik avadanlığı» Bakı, «Ti- Media», 2008 – 398 səh.
   
2. 
   Лихошерст В.И. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии с импульсным регулированием. Екатеринбург, УГТУ, 2000 г. 116 ст.
   
3. 
   В.Ю. Воскович, Т.Н. Королева, В.А. Павлова. Электроенергетические установки и силовая электроника транспортных средств. Санкт-Петербург, «Элмор», 2001 г. 383 ст.
   

Nəzarət sualları:
1. Tezlik çeviriciləri neçə qurupa bölünür:?
2. Avtonom invertorlu tezlik çeviricisinin əsasını nə təşkil edir?

Tezlik çeviriciləri 2 qurupa bölünür:

1. Aralıq sabit cərayan manqalı tezlik çeviriciləri
2 .Qidalandırıcı səbəkə ilə yük arasında bilavastə əlaqəli tezlik çeviriciləri.
Birinci qrup avtonom invertorlar aiddir,onlarin vastəsilə çıxış tezliyini şəbəkə tezliyi ilə müqaisədə həm aşagı,həmdə yuxarı istiqamətdə geniş hədlər diapazonunda tənzim etmək mumkundur.Onlar bilavastə əlaqəli tezlik çeviriçiləri ilə muqaisədə sadədir.Lakin Avtonom invertorlu çeviriçilərin çatışmayan cəhəti enerjinin ikiqat çevrilməsindəndir.Bu da f.i.ə-ni azaldır və çeviricinin hesabat gücünü artırır


Avtonom invertorlu üçfazlı tezlik çeviriciləri
Tezlik çeviriciləri avtomatika sxemlərində müxtəlif məqsədlər üçün istifadə olunurlar. Onlar xüsusilə dəyişən cərəyan elektrik intiqallarının idarə edilməsində geniş tətbiq olunurlar. Tezlik çeviricilərinin əsas üstünlüyü ən geniş yayılmış və bununla yanaşı ucuz və etibarlı olan qısa qapanmış rotorlu asinxron mühərrikin sürətini geniş həddə və ekonomik tənzim etməyə imkan verməsidir. Gəmilərdə böyük güclü köməkçi sükanın asinxron elektrik intiqalı tezlik çeviricisi vasitəsilə idarə olunur. Gəmilərdə həmçinin maqnit gücləndiricilərinin dolaqlarını qidalandırmaq üçün də tezlik çeviricilərindən istifadə olunur.
Idarə olunan invertorlar üzərində qurulmuş tezlik çeviricisi (TÇ) iki sinfə ayrılır – avtonom invertorları olan TÇ (aralıq sabit cərəyan bəndi olan TÇ) və şəbəkə ilə biləvasitə əlaqəli TÇ. Şəkil 10.1 də şəbəkənin sabit tezlikli gərginliyinin düzlənmiş idarə olunan gərginliyə (U_d) yaxud cərəyana (I_d) çevirilməsi xüsusi sistem vasutəsilə həyata keçirilir. Bu sistem idarə olunan mənbə (İOM) adlanır, gərginliyin yaxud cərəyanın idarə olunmasından asılı olaraq idarəolunan gərginlik mənbəsi (İOGM) və idarə olunan cərəyan mənbəsi (İOCM) oıur. Düzlənmiş gərginlik U_d –nin və düzlənmiş cərəyan İ_d –nin qiyməti tapşırıq siqnalı U_t.g. yaxud U_T.C. vasitəsilə müəyyən olunur. Bu zaman İOM-ə daxil olan gərginliyə və cərəyana görə əks rabitələrin hesabına U_d yaxud I_d qiyməti stabilləşdirilir, yük cərəyanından, şəbəkə gərginliyinin meyletmələrindən asılı olmur. U_d və I_d qiymətləri avtonom inventorun giriş energetik kəmiyyətləridir. Bu zaman, əgər idarə olunan mənbə İOGM olarsa, avtonom invertor avtonom gərginlik inventoru AGİ kimi hazırlanır və onun çıxış koordinatları U_G və f_G olar; əgər idarə olunan mənbə İOCM olarsa, avtonom invertor avtonom cərəyan inventoru ACİ kimi hazırlanır və onun çıxış koordinatları I_c və f_c olur. TÇ–nin çıxış koordinatları U_ç, I_ç, f_ç tezlik kanalı vasitəsilə idarə olunur. Bu kanalın tərkibinə invertorun idarəetmə sistemi daxil olur. Asinxron mühərrikin tezliklə idarə olunma sistemində avtonom invertorun (Aİ) və idarə olunan mənbənin (İOM) idarə olunma kanalları qarşılıqlı əlaqədədir – İOM–in gərginliyinin və cərəyanının qiymətlərinə tapşırıq siqnalları tezliyin qiymətindən asılı olaraq, funksional çevirici FÇ vasitəsilə formalaşır.



Şəkil 10.1. Avtonom invertorlu tezlik çeviricisininfunksional sxemi

Avtonom invertorlu tezlik çeviricisinin əsasını avtonom invertor təşkil edir.bu isə iki variantda hazırlanır – avtonom gərginlik invertoru (AGİ) və avtonom cərəyan invertoru (ACİ). AGİ–lu TÇ–də İOM–nin daxili müqaviməti kiçik olmalıdır ki, yük cərəyanınnın qiymətindən asılı olmayaraq inventorun girişində gərginlik dəyişməsin. Idarə olunan məndə olaraq idarə olunan çevirici (İÇ) istifadə olundunda, çeviricinin daxili müqaviməti böyük olarkən U_d=const saxlamaqdan ötrü gərginliyə görə güclü əks rabitə yaradırlar. U_d gərginliyinin polyarlığı sabit qaldığından, yük dövrəsindən dəyişən cərəyan şəbəkəsinə enerjinin rekuperasiyası üçün İ_d–nin istiqaməti dəyişdirilməlidir. Bunun üçün idarə olunan çevirici reversiv olmalıdır, onun iki komplekt ventil qrupu olmalıdır. Bu isə avtonom gərginlik invertorlu TÇ–nin sxeminin və quruluşunun mürəkkəbləşməsinə səbəb olur və onun mənfi cəhətidir.

Avtonom cərəyan invertorlu TÇ–də inventorun giriş cərəyanı İ_d sabit qiymətdə qalmalıdır. Mühərrikin sürətindən asılı olmayaraq, İ_d=const olması üçün idarə olunan çevirici cərəyan mənbəsi rejimində işləməlidir.
Bunun üçün sabit cərəyan dövrəsinə böyük induktivliyə malik olan reaktor daxil edilir və əks rabitələr yaradılır. Tapşırıq cərəyanı İ_d idarə olunan çevirici vasitəsilə dəyişdirilməlidir. I_d cərəyanının istiqaməti dəyişmədiyindən, enerjinin rekuperasiyası üçün idarə olunan çeviricinin (İÇ) gərginliyinin polyarlığını dəyişmək lazımdır. Bu şərti qeyri – reversiv İÇ–də də yerinə yetirmək olar. Bunun üçün onu invertor rejiminə keçirmək lazımdır. Bu ACI TÇ-nin üstün cəhətidir, çünki onun sxemində olan güc ventillərinin sayı AGİ–lu TÇ–də olduğundan azdır. Lakin ACİ–lu TÇ gərginliyə yaxud sürətə görə əks rabitə olmadan işləyə bilməz. Bu əks rabitələr onun qərarləşmış iş rejimini təmin edir.
TÇ–nin çıxış gərginliyinin yaxud cərəyanının tezliyi invertorun idarəetmə sistemi vasitəsilə tənzim olunur (şəkil 10.2).

Şəkil 10.2. Tezlik çeviricisinin idarəetmə sisteminin funksional sxemi

Idarəetmə sxeminə tezliyin tapşırıq generatoru TG daxildir. Bu generator analoji idarəetmə gərginliyini tezlıyı f_TG olan düzbucaqlı siqnallara çevirir; impuls paylayıcısı İP tapşırıq generatorunun çıxış siqnalını tezlıyə və fazaya görə sinxronlaşdırılmış üçfazlı impulslar sisteminə çevirir və bu impulsları invertorun tiristorlarının altı idarəetmə kanalı üzrə paylayır; idarəetmə impulsunun formalaşdırıcısı İF tiristorun idarəetmə impulsunun davametmə müddətini, formasını və gücünü tələblərə görə formalaşdırır.

Tapşırıq generatoru olaraq TÇ–də adətən düzbucaqlı impulslar generatorundan istifadə olunur. Onun çıxış gərginliyi ikiqütblu düzbucaqlı formada olub, tezliyi idarəedici gərginliyə mütənasib olur. TG ətalətsiz bənddir, onun ötürmə ədədi:
_{ }
İP–nin çıxışında, TG–nin hər yarımperiodunda, yaranan ensiz impulslar növbə ilə çıxış kanallarına verilir: 1,2,3,...,6; 1,2,...6. və s. Alınmış sinxronlaşdırıcı impulslar İF vasitəsilə enliləşdirilir və tiristorların etibarlı açılması üçün tələb olunan parametrləri alır.
Avtonom invertor düzləndiricidən ancaq çevirmənin istiqaməti ilə fərqlənir. Sabit cərəyan dövrəsinin gərginliyi yaxud cərəyanı üçfazlı dəyişən cərəyana çevrilir. Odur ki, avtonom inventorun da əsasını, düzləndiricidə olduğu kimi, altı tiristoru olan körpü sxemi təşkil edir. Işçi tiristorların işləməsi ardıcıllığı da düzləndiricidə olduğu kimidir: impulslar ventil qrupuna ardıcıl olaraq bir-birindən 60⁰ faza bucağı qədər sürüşmə ilə verilir. Idarə olunan düzləndiricidə tiristorların açıq qalması intervalı λ=120⁰ olduğu halda, avtonom invertorda bu interval 0<λ≤180⁰ aralığında ola bilər. Bu fakt İÇ–də və Aİ–də tiristorların kommutasiya proseslərinin müxtəlifliyi ilə izah olunur.
Idarəolunan düzləndirici təbii kommutasiyalı çeviricidir. Burada tiristorlar, avtomatik olaraq anodlarında mənfi potensial olarkən şəbəkə gərginliyi tərəfindən bağlanırlar. Odur ki, üçfazlı sxemdə kəsilməyən cərəyanlər rejimində λ=const=120⁰.
Avtonom invertor – süni kommutasiyalı çeviricidir. Tiristorlar dəyişməyən polyarlıqlı sabit cərəyan gərginliyinə qoşulmuşlar. Tiristorun bağlanması üçün xüsusi qurğunun köməyilə katodda anoda nəzərən müsbət potensial yaradılır. Bununla tiristoru istənilən anda bağlamaq imkanı yaranır. Praktiki olaraq, invertorlarda tiristorların 120⁰ və 180⁰ açıq qalması reallaşdırılır.