45
IV BOB. REAKTIV QUVVATNI HISOBLASH VA UNI
O‘LCHASH VOSITALARI
Ventilli o‘zgartgichlarning bunday bir qator afzalliklari, ishlatishga
qulayligi, oddiy rostlanishi, yuqori FIK kabilar bilan birga bir qator
sezilarli kamchiliklarga ham ega. Eng avvalo bu ta’minot manba
tarmog‘iga ko‘p miqdorda kuchlanish buzilishini kiritishi, past quvvat
koeffitsientliligi, ayniqsa ta’minot tarmog‘iga kichik qiymatli qisqa
to‘tashuv quvvatlarida ular o‘rnatilgan joyida yirik quvvatli
o‘zgartgichlar katta ta’sir ko‘rsatadi.
Tiristorlarni tabiiy kommutatsiyalayotganda o‘zgartirgichning
ta’minlash asosiy garmonika toki faza bo‘yicha ta’minlovchi
kuchlanishidan kechga qoladi, buning natijasida o‘zgartgich birinchi
garmonika bo‘yicha reaktiv quvvat iste’molchisi hisoblanadi.
Chala sonli boshqariladigan ventilli aktiv yuklamali, ko‘prikli
o‘zgartgich sxemasini qo‘rib chiqamiz. 4.1-rasmda ventillarning α
burchak boshqarilishida o‘zgartgichning tok va kuchlanish egri
chiziqlari namoyish etilgan.
O‘zgartgichning toki nosinusoidal va uni Fure qatorida yoyish
mumkin.
bu yerda
46
4.1-rasm. Aktiv yuklamali chala sonli boshqariladigan ventillar ko‘prikli
o‘zgartgich boshqariladigan sxemasi
υ = 0, qo‘yib, birinchi tok garmonika uchun ifodani qabo‘l qilamiz:
(4.1)
bu yerda
(4.2)
(4.2) ifoda tahlilidan quyidagi xulosaga kelinadi, α = 0 π burchak
boshqarishda φ fazaning burchak siljishi birinchi garmonikalar toki va
kuchlanishi manfiy hisoblanadi, demak, birinchi tok garmonikalari
bo‘yicha reaktiv quvvat iste’mol qilish joyiga ega:
(4.3)
bu yerda
Chunki ko‘rib chiqilayotgan zanjirda reaktiv elementlar yo‘q,
shunga ko‘ra oniy reaktiv quvvat davr oraliq vaqtining harqanday
47
momentida nolga teng, ya’ni manba va o‘zgartgich orasida energiya
almashuvi amalga oshmaydi va quvvat (4.3) fazasi siljishi quvvati
hisoblanadi.
Ko‘rib chiqilayotgan sxemada yuklamadagi tok va kuchlanishning
amaldagi qiymatlari
Tok va kuchlanishlarning o‘rtacha qiymatlari
.
Boshqarish burchagi α = 0 teng bo‘lganida kuchlanish U
d
juda
ko‘p bo‘ladi:
4.2-rasm. Aktiv yuklamali ventillar chala sonli boshqariladigan
o‘zgartgich boshqariladigan tavsiflari
48
4.2-rasmdan ko‘rinib turibdiki, yuklama toki yuqori va
nosinusoidalli, bu elektr iste’molchilar ishiga salbiy ta’sir ko‘rsatadi.
O‘zgartirilgan tokni yuklama bilan ketma-ket moslashtirish uchun
induktivlik ulanadi. Aktiv - induktivli yuklamali chala sonli
boshqariladigan ventillar o‘zgartgichlar ko‘prikli sxemasini ko‘rib
chiqamiz (4.3-rasm).
Amaliyotda odatda silliqlovchi filtrda induktiv qarshilik yuklama
qarshiligidan anchaga katta, shu sababli tadqiqot ishlarini oddiylashtirish
uchun keltirilgan sxemani quyidagicha qaraymiz, unda L → ∞. Bunday
holatda o‘zgartgich ish tavsifi xuddi 4.3-rasmdagi ko‘rinishga ega
bo‘ladi.
4.3-rasm. Aktiv – induktiv yuklamali noto‘liq sonli boshqariladigan
ventillar ko‘prikli boshqariladigan o‘zgartgichlar sxemasi
Chala sonli boshqariladigan ventillar o‘zgartgich, ko‘prikli
o‘zgartgichlar α = 0 burchak rostlanishida asosiy garmonika bo‘yicha
reaktiv quvvat iste’molchisi hisoblanadi: i tokning birinchi garmonikasi
ta’minot u kuchlanishidan φ =α /2 burchakka kechikadi.
Oniy reaktiv quvvatni quyidagi ifodaga mos ravishda aniqlash mumkin.
49
bu yerda
.
;
2
cos
1
0
d
d
d
d
R
U
I
U
U
Shunday qilib q ≠ 0 va ko‘rib chiqilayotgan sxemada elektr
energiya almashuvi (sodir bo‘ladi). α π oraliqda tiristor VT1 va diod
VD2 tok o‘tkazadi, bu vaqtda induktivlik kuchlanishi hisobiga uning
o‘zida energiya jamlanadi.
Bu oraliq tugashi bilan kuchlanish u qutbi o‘zgaradi va bu diod
VD2 ning qotishishini ta’minlaydi. Bu moment vaqtida L induktivlik
(zaxiralangan) jamg‘arilgan energiyani yuklamaga bera boshlaydi, ochiq
tiristor VT1 va ochilgan diod VD1 orqali tok oqimi davom etadi.
Shunday qilib, oniy reaktiv quvvat kontur bo‘ylab induktivlikni
aylantiradi – diod VD1 – tiristor VT1 – yuklama – induktivlik. Ikkinchi
yarim davrda ko‘rib chiqilgan holat takrorlanadi (bu holatda toklar
ko‘prikning qarama qarshi elkasidan oqadi).
Demak, elektr magnitli induktivli energiya tarmoqdan iste’mol
qilinadi va yuklamaga beriladi, ya’ni bu holatda manba va ko‘prikli
o‘zgartgich oralig‘ida energiya almashuvi sodir bo‘lmaydi. Xuddi
shunday natijani reaktiv quvvat almashuvini hisoblashda ko‘rish
mumkin. Chunki davr mobaynida r(t) ≥ 0 (4.4-rasm), u holda Q
o‘mu
= 0.
Ko‘rib chiqilayotgan o‘zgartgichlar ham birinchi garmonika
bo‘yicha reaktiv quvvat iste’molchilari hisoblanadi. Asosiy garmonika
oralig‘idagi faza siljishida tok va kuchlanish φ = α burchakni tashkil
qiladi, ya’ni bir xil α burchak boshqarishdagi reaktiv quvvat, boshqa
sxemalar iste’mol qilayotganlari.
4.3-rasm, sxemadagiga nisbatan ko‘pini tashkil qiladi. Oniy reaktiv
quvvat oldingi xolatdagi kabi, noldan farqli:
(4.4)
bu yerda
(4.5)
50
Lekin
α...π oraliqdagi energiya, induktilikda jamlangani
yuklamaga tiristor orqali emas, ya’ni manba orqali boradi, bu xolatda
energiya manbasi va o‘zgartgich oralig‘ida elektr magnit almashinuvi
sodir bo‘ladi.
Chunki oniy quvvat davr o‘tishida o‘zining belgisini almashtiradi,
u xolda almashuv reaktiv quvvati noldan farqli bo‘ladi:
Shunday qilib bu o‘zgartgichlar sxemalarida faqat α = 0 bo‘lgan
holatidagina manba va o‘zgartgich oralarida almashinuv bo‘lmaydi.
Ko‘rib chiqilgan o‘zgartgichlar sxemalardan foydalanishda, chala
sonli ko‘prikli o‘zgartgichli tiristorli sxemalarga nisbatan bu
o‘zgartgichli sxemalar kam foydalidir. Bu sxemalarda ko‘p sonli
boshqarilgan ventillar soni ikki borabarga ko‘pligidan tashqari birinchi
garmonika bilan kuchlanish orasidagi faza bo‘yicha siljish kattadir. Bu
reaktiv quvvat – birinchi garmonikasi bilan bog‘liq, xuddi quvvatning
faza bo‘yicha siljishi va reaktiv quvvat almashinuvi kabidir.
51
4.4- rasm. (L →∞) aktiv – induktivli yuklamada noto‘liq sonli
boshqariladigan ventillar boshqariladigan o‘zgartgichlar tavsifi
Birinchi garmonika bo‘yicha reaktiv quvvat iste’molini pasaytirish
uchun zarur bo‘lganda nol nuqtali, transformatorli, bir fazali
tug‘rilagichdan foydalanilishi kerak. Buning uchun nol diodli sxema
qo‘llaniladi (4.5-rasm.)
52
4.5-rasm. Nol diodli nol nuqtali transformatorli to‘g‘rilagichning
boshqarish sxemasi
Induktivlikdan zaxiralangan α = π oralig‘ida tok transformator
ikkilamchi chulg‘am konturiga kirmasdan Vd orqali o‘tadi, ya’ni
bundaham ta’minot manba va tug‘rilagich oralig‘ida ham energiya
almashinuvi mavjud emas.
Dostları ilə paylaş: |