To‘g‘rilagichlar. Bir fazali to‘g‘rilash sxemalari. Stabilizatorlar va ularning turlari. Reja

2.1.3. Bir taktli to’g’rilash sxemalari


Bir fazali bir taktli to’g’rilash sxemasi
Bir fazali bitta yarim davrli to’g’rilash sxemasi 2.6−rasmda keltirilgan. VD1 diod anodida musbat potentsial bo’lganida tok, VD1 diod, R_yu yuklama orqali oqib o’tib transformator ikkilamchi cho’lg’amiga tutashadi. Agar U_KIR=U_1m·sint bo’lsa, yuklamadagi tok yarim sinusoidal shaklda bo’ladi, yuklamiaagi kuchlanish shakli ham shunday shaklda bo’ladi. Bu to’g’rilangan tok bitta davrda yuklamadan oqib o’tadigan to’g’rilangan tokning o’rtacha qiymati bo’lgan o’zgarmas tashkil etuvchiga ega bo’ladi.
Bir taktli to’g’rilash sxemasida quyidagi munosabatlar o’rinli hisoblanadi.

U₀=( /)·U₂=0,45·U₂; (2.1)

I₀ = (2/)·I₂=I₂/1,57=0,637·I₂. (2.2)

2.6−rasm. Bir fazali bir taktli to’g’rilash sxemasi va vaqt diagrammalari

Yopiq ventilga quyiladigan teskari kuchlanish transformator ikkilamchi cho’lg’amiga qo’yiladigan kuchlanishga praportsional bo’ladi:

U_TES=U_m=·U₀=3,14·U₀=U₂· (2.3)

ya’ni, to’g’rilangan kuchlanishda  martaga katta bo’ladi. To’g’rilangan kuchlanish va tok pulsatsiyasining chastotasi f_to’g’=f_tar bo’ladi (ya’ni m=1).

Uch fazali bir taktli to’g’rilash sxemasi

U ikkilamchi cho’lg’ami yulduz sxemada ulangan uch fazali transformator va transformator ikkilamchi cho’lg’amlari fazalariga bittada ulangan uchta diodlardan iborat. Transformator ikkilamchi cho’lg’amlari oxirgi uchlari bir nolinchi nuqtaga, bosh uchlari esa diodlar anodlarga ulanadi. Barcha ventillar katodlari umumiy nuqtaga ulanadi va to’g’rilagich chiqishida musbat qutbni tashkil qiladi (2.7−rasm).

2.7−rasm. Uch fazali bir taktli to’g’rilash sxemasi
Transformatorning nolinchi nuqtasi manfiy qutb hisoblanadi. Ikkilamchi cho’lg’am faza kuchlanishlari bir−birlaridan 23 burchakka surilgan bo’ladi.
Istalgan vaqt momentida anodida boshqa fazalarga qaraganda eng katta musbat potentsial bo’lgan faza diodi ochiladi (2.8−rasm).
t_o ixtiyoriy vaqt momentida VD1diod anodida eng katta musbat potentsial bo’ladi va u ochiq bo’ladi. U₂₁^’ kuchlanish ta’sirida tok birinchi faza, VD1 diod, R_yu yuklama orqali nolinchi nuqtaga oqib o’tadi.
Yuklamadagi kuchlanish U₂₁ oniy qiymatga teng bo’ladi. t₁ vaqt momentigacha ikkinchi fazadagi kuchlanish ham musbat, lekin birinchi fazadagi kuchlanishdan kichik bo’ladi, shuning uchun VD2 diod anodidagi potentsial uning katodidagi potentsialdan kichik bo’ladi va VD2 diod yopiq bo’ladi.
t₂ momentdan boshlab uchinchi faza ishlay boshlaydi va jarayonlar davriy takrorlanadi. Har bir faza davrning 23 qismi davomida ishlaydi. To’g’rilagich chiqishidagi U_o kuchlanish istalgan vaqtda ikkilamchi cho’lg’am (faza diodi ochiq bo’lganda) faza kuchlanishining oniy qiymatiga teng bo’ladi, ya’ni U_o to’g’rilangan kuchlanish U₂ kuchlanishning og’diruvchisi hisoblanadi, I_o=U_oR_o bo’lganligi uchun mana shu egrilikning o’zi boshqa masshtabda tok egriligi bo’ladi. Binobarin, tok har bir faza bo’yicha davrning uchdan bir qismida oqib o’tadi.
Vaqtning boshlanishi deb qo’sh cho’lg’amlar fazalaridagi U₂ kuchlanish U_m kuchlanishiga teng bo’lgan momentni olamiz va = /m (bu erda m=3) vaqt intervalini ko’rib chiqamiz. U holda to’g’rilangan kuchlanishning o’zgarmas tashkil etuvchisi quyidagi ifodada orqali aniqlanadi.


(2.4)

yoki U₂ ta’sir etuvchi qiymatga o’tib quyidagiga ega bo’lamiz:

U₀ =(3· · ·U₂ )/2· =1,17·U₂ , (2.5)

2.8−rasm. Uch fazali bir taktli to’g’rilash sxemasi vaqt diagrammalari
o’g’rilangan tokning o’zgarmas tashkil etuvchisi quyidagicha aniqlanadi:


(2.6)

Diod va transformator qo’sh cho’lg’amlaridagi tokning ta’sir etuvchi qiymati quyidagi ifodadan aniqlanadi:

(2.7)

Agar I_o va I₂ toklarni mos ravishdagi o’zgartirishlarni qilib, o’zaro taqqoslasak, I₀=I₂/0,58=1,752·I₂ ga ega bo’lamiz. Diodga qo’yiladigan teskari kuchlanish bu sxemada ikki sinusoidal kuchlanishlar farqi orqali aniqlanadigan egrilik orqali tavsiflanadi. Bu ikki faza kuchlanishlarining farqi chiziqli kuchlanishga teng bo’lganligi uchun teskari kuchlanishning maksimal amplitudasi transformator ikkilamchi cho’lg’ami chiziqli kuchlanishi amplitudasiga teng bo’ladi, ya’ni U_tes= ·U_m=U_L= · ·U₂ to’g’rilangan kuchlanish pulsatsiyasining chastotasi f_n=m·f_c=3·f_c bo’ladi.

Bir taktli sxemalarda transformator ikkilamchi cho’lg’ami har bir fazasi toki (1m) ·I_o ga teng bo’lgan o’zgarmas tashkil etuvchiga ega bo’ladi va bu tashkil etuvchi birlamchi cho’lg’am toki bilan konpensatsiyalanmaydigan F_o magnit oqimining o’zgarmas tashkil etuvchisini vujudga keltiradi. Natijada bunday sxemalarda transformator magnit o’tkazgichida majburiy magnitlanish bo’ladi. I_o tok F₀= (I₀/m) ·W₀ magnitlash kuchini hosil qiladi, magnit oqimi esa F₀=F₀/R_m, bu erda R_m magnit oqimi yo’lidagi magnit qarshilikdir. Bu oqim transformator o’zagi bo’ylab tutasholmaydi, chunki uning kuch chiziqlari o’zaro qarama−qarshi yo’naladi va sterjenlar atrofida havoda tutashadi. Havoning R_m magnit qarshiligi katta bo’lganligi uchun F_o magnit oqim kam bo’ladi. Lekin, odatda transformator magnit o’tkazuvchan qolip bilan o’raladi yoki uning yaqinida metall (magnit o’tkazuvchan) bo’lsa, u holda F_o magnit oqimi sezilarli bo’lishi mumkin va transformator normal ish rejimini buzishi mumkin.
Bundan tashqari, to’g’rilagich yuklamasi o’zgarganda ikkilamchi cho’lg’amlardagi tok o’zgaradi va bunga mos ravishda majburiy magnitlanish intensivligi o’zgaradi. Bu bir fazali bir taktli to’g’rilash sxemalarida ko’proq sezilarli bo’ladi, bunda tok past chastotada pulslanib pulslanuvchan F₀ magnit oqimini vujudga keltiradi. Bu oqimlar magnit o’tkazgichlarni qo’shimcha yuklab ularda qo’shimcha yo’qotishlarni keltirib chiqarishidan tashqari, pulslanuvchan tarqalish magnit maydonini hosil qiladi va bu maydon yaqinda ishlayotgan boshqa qurilmalar ishiga ham halaqit beradi. Bu o’rta va katta quvvatli to’g’rilagichlar ishida muhim hisoblanadi.
Majburiy magnitlanish bilan kurashishda magnit o’tkazgich sterjenlarida cho’lg’amlarni ratsional joylashtiriladi, ya’ni cho’lg’amlar “zig- zag” sxemada ulanadi (2.9−rasm).

2.9−rasm. Cho’lg’amlarni “zig-zag” sxemada ulanishi

Buning uchun har bir fazaning ikkilamchi cho’lg’amlari ikkita g’altaklardan iborat bo’ladi, bu g’altaklar turli sterjenlarga joylashtiriladi va ketma−ket qarama−qarshi yo’nalishda ulanadi. Bunda cho’lg’amning har bir yarim qarama−qarshi yo’nalgan va bir−birlarini kompentsiyalaydigan magnit oqimlarini hosil bo’ladi, shuning uchun transformatorning majburiy magnitlanishi keskin kamayadi yoki umuman bo’lmaydi. Yoki shunday to’g’rilash sxemasi tanlanadiki, tanlangan sxema majburiy magnitlanishni keltirib chiqarmaydi.