Kuchlanish stabilizatorlari Reja

Kuchlanish stabilizatorlari Reja

14 ma’ruza

Kuchlanish stabilizatorlari
Reja:

1. Kuchlanish stabilizatorlarining asosiy sxemalari, strukturalari va ishlash prinsiplari.

   
   

2. Kuchlanish stabilizatorlarining energetik ko’rsatkichlari, vaqt diagrammalari, afzalliklari, solishtirma tahlili va energiya samaradorligi.

   
   

14.1 Kuchlanish stabilizatorlarining asosiy sxemalari, strukturalari va ishlash prinsiplari.

Kuchlanish stabilizа_́tori ─ bu kirish kuchlanishi va yuklama chiqish tokining jiddiy o’zgarishlarlarida chiqish kuchlanishini tor chegaralardagi miqdorlarda ushlab turishga mo’ljallangan kuchlanish bo’yicha kirish va chiqishga ega bo’lgan elektromexanik yoki elektrik qurilma.

Elektr energiyaning aksariyat ko’pchilik iste’molchilarini oziqlantirish jarayonida uning aniq parametrlarini ─ kuchlanish, tok, chastota va boshqalarni rostlash talab etiladi. Rostlash deb qaysidir parametrni belgilangan qonuniyat bo’yicha o’zgarish jarayoni yoki o’zgarmasligini ushlab turish (stabilizatsiya)ga aytiladi. Rostlash qo’lda ham, avtomatik tarzda ham amalga oshirilishi mumkin. Oziqlantirish sxemalarida eng ko’p talab etiladigani ─ turlicha g’alayonlovchi ta’sirlarda uni stabilizatsiyalash maqsadida belgilangan sathda avtomatik rostlashdir.
Stabilizatsiya sathlarining keng diapazonida kuchlanish stabilizatsiyasini amalga oshiruvchi elektr apparatlar rostlagich-stabilizatorlar deb aytiladi. Agarda bunday agregat juda tor diapazonda kuchlanishni stabilizatsiyalashga mo’ljallangan bo’lsa, unda bu agregatni stabilizator deb aytiladi. Kuchlanishni chuqurroq o’zgartirishga mo’ljallangan agregatlarni texnikada kuchlanish rostlagichlari deb atash qabul qilingan.
Kuchlanish rostlagich-stabilizatorlari, elektroenergiya boshqa parametrla-rining rostlagich-stabilizatorlari kabi elektroenergiya o’zgartgichlari sifatida qaralishi mumkin, shu ma’nodaki, chunki ular elektr energiyaning parametrlari va sifatini o’zgartiradi (qayta shakllantiradi).
Ko’pchilik statik rostlagich-stabilizatorlarni ishlash printsipi bo’yicha umumiy ko’rinishda ikkita katta guruhga ajratish mumkin ─ magnitli va magnit- yarim o’tkazgichli.

1. usul. Eng sodda elektromexanik stabilizator ─ bu transformator (avtotransformator)ning birlamchi yoki ikkilamchi chiqish simlarini almashtirib ulaydigan kontaktorlar (yoki boshqa elektr apparatlar). Bunday stabilizatorning ishlash printsipi shuki ─ kirish kuchlanishining o’zgarishi bilan transformator-ning chiqish simlarini almashtirish amalga oshiriladi, ya’ni uning transformatsiya koeffitsienti o’zgartiriladi. Bunda chiqish kuchlanishining nisbiy o’zgarishi kirish kuchlanishining nisbiy o’zgarishiga qaraganda kichikroq bo’ladi

   
   

nisbatga k_stU > 1 mos keladi. Transformatsiya koeffi- tsientlari qiymatlarining tanlanishi transformator chulg’amlari chiqarish simlariga mos keluvchi k_stU koeffitsientining qiymatlariga mos kelishi shart. Ko’rinib turibdiki,

transformator chulg’amlari chiqarish simlari qancha ko’p bo’lsa, stabilizator kirish kuchlanishi o’zgarishining barcha diapazonida k_stU koeffitsientining qiymatlari shuncha yuqori bo’ladi. Elektromexanik stabilizatorlarda transformator chulg’amlari chiqarish simlarini almashtirib ulash odatda kontaktorlar bilan amalga oshiriladi. Kontaktorlar esa avtomatik ravishda boshqarilishi yoki stabilizatorga xizmat ko’rsatuvchi bevosita operator tomonidan amalga oshirilishi ham mumkin. Avtomatik qayta ulashga beriladigan komanda odatda chiqish kuchlanishini nazorat qiluvchi blokda shakllantiriladi.

2. usul. CHiqish kuchlanishini asta o’zgartirish uchun avtotransformatorda qisqa tutashtirilgan harakatchan chulg’amdan foydalanish. SH-shaklidagi magnit o’tkazgichning o’rta sterjenida ikkita ro’para ulangan bir xil (I va II) chulg’am hamda harakatlanuvchi qisqa tutashtirilgan chulg’am (bir tekisdagi ramka shaklida tayyorlangan) joylashtiriladi. Qisqa tutashtirilgan chulg’amning balandligi I va II chulg’amlar bilan bir xil. Qisqa tutashtirilgan chulg’am qaysi

   
   

1-rasm. Qisqa tutashtirilgan harakatchan chulg’amli avtotransformator

chulg’am ustida bo’lsa, u transformatorning ikkilamchi chulg’ami sifatida birlamchi chulg’am qarshiligini nolgacha kamaytiradi. Qisqa tutashtirilgan chulg’amli rostlagichning asosiy kamchiligi ─ kirish bo’yicha quvvat koeffitsientining kichikligi (cos φ = 0,7 ÷ 0,8) va massa-gabarit ko’rsatkichlarining yomonligi.

3. usul. O’zgaruvchan tok rostlagichi sifatida eng ko’p tarqalgani ─ bu induktsion tipdagi rostlagich. Induktsion rostlagich tormozlangan rejimda ishlayotgan faza rotorli asinxron dvigateldir. Rotor chulg’amlari I ning holati boshqa kichik quvvatli elektr dvigatelь yordamida chervyakli reduktor orqali statorning qo’zg’almas chulg’amlari II ga nisbatan o’zgarishi mumkin. Mazkur rostlagich ishlashining printsipi stator va rotor chulg’amlari kuchlanishlarining geometrik tarzda qo’shilishiga asoslangan.

   
   

4. usul. Elektromagnit stabilizatorlar. Eng ko’p tarqalgan bu stabilizatorlarning asosida tarkibida nochiziqli volьtamper xarakteristikali kondensatorlar va reaktorlar bo’lgan zanjirlardagi ferrorezonans hodisasi yotadi. Ular ketma-ket ulanganida kuchlanish rezonansi, parallel ulanganida esa tok rezonansi yuz beradi.

   
   

2-rasmda kuchlanish rezonansiga asoslangan stabilizator sxemasi keltirilgan. Bunday stabilizatorda yuklama toki kirish tokiga nisbatan kichik bo’ladi. SHuning uchun kondensator C va reaktor L orqali bir xil I_kir toki oqadi.

2-rasm. Kuchlanish rezonansiga asoslangan stabilizator sxemasi

5. usul. Magnitli ─ yarim o’tkazgichli stabilizatorlar. Yarim o’tkazgichlar texnikasining rivoji bilan uning elementlari rostlagich-stabilizatorlarda keng foydalanila boshlandi. Yarim o’tkazgichlar turlicha tipdagi magnit elementlari bilan birgalikda qo’llaniladi. SHuning uchun bunday rostlagich-stabilizatorlarni magnitli ─ yarim- o’tkazgichli stabilizatorlar deb atash qabul qilingan.

   
   

• Boshqaruv chulg’amlarini tranzistor va diodlar orqali shuntlash bilan rostlanadigan magnitli ─ yarim-o’tkazgichli stabilizatorlar.

  
  

• Avtotransformator otpaykalarini almashtirib ulash bilan ishlaydigan tiristorli kuchlanish stabilizatori.

  
  

• Ro’para-parallelь ulangan tiristorlar bilan ishlaydigan kuchlanish stabilizatori.

  
  

• Boshqariladigan induktivlikka ega kuchlanish stabilizatori.

  
  

5. usul. Invertor tipidagi stabilizatorlar. Invertor tipidagi kuchlanish stabilizatorlari o’zgaruvchan kuchlanishni o’zgarmas kuchlanishga aylantiradi va oraliq sig’imlarni zaryadlab, energiyani to’playdi. Keyin o’zgarmas kuchlanish elektron generator yordamida turg’un xarakteristikali o’zgaruvchan kuchlanishga aylantiriladi. Bunday qurilmalar tibbiyot va sport jihozlarining ishlashini ta’minlash uchun muvaffaqiyatli qo’llanilmoqda.

   
   

6. usul. Elektron uzluksiz stabilizatorlar. Elektron uzluksiz stabilizatorlar yo boshqaruvchi elementning qarshiligini o’zgartirib, odatda ─ tranzistorni yoxud boshqaruvchi kuchlanishni yuqori chastota (o’nlab kilogerts) bilan o’chirish va ulash bilan kuchlanishni rostlaydi. Bunda boshqaruv elementining o’chirilgan va ulangan holati vaqti davomliligini boshqaradi (ko’pincha IGBT tranzistor). Rostlashning bunday usuli SHIM deyiladi (ruscha shirotno-impulьsnaya modulyatsiya).

   
   

Yuqori chastotali SHIM-dan foydalanadigan stabilizatorlar hozirgi vaqtda o’zgaruvchan kuchlanish stabilizatorining eng mukammal realizatsiyasi bo’lib hisoblanadi. Va shuni ta’kidlash mumkinki, to’g’ri bajarilganida «ideal stabilizator» tushunchasiga eng yaqin bo’ladi. Invertor tipidagi stabilizatorlardan farqli o’laroq, SHIM stabilizatorlarida o’zgaruvchan kuchlanish avvaldan o’zgarmas kuchlanishga aylantirilmaydi, o’zgarishga duchor bo’ladigan kattalik ─ bevosita kirish kuchlanishi, bu esa yuqori FIK va maqbul narxlar.