Электр жүйесі | Электр жүйесімен қамтамасыздандыратын екінші ретті электрқоректендіру көздері

Мазмұны
Кіріспе....................................................................................................3
1. ЕКІНШІ РЕТТІ ЭЛЕКТР ҚОРЕКТЕНДІРУ КӨЗДЕРІ...................4
1.1.ЕЭҚК – нің құрылымдық сұлбасының жұмыс істеу процессі....
1.2.Кернеудің лездік мәнінің тұрақтану реті........................................
1.3.Шығыс электрлік шамасының орта тұрақтану мәні......................
1.4.Компенсацияланатын тұрақтандыруштың жұмыс істеу принципі....................................................................................................
1.5. Кернеудің кілттік тұрақтандырғышы...............................................
2. ТҰРАҚТЫ КЕРНЕУДІҢ ИМПУЛЬСТІ ТҰРАҚТАНДЫРҒЫШТАРЫН ЕСЕПТЕУ...............................................
2.1.Тұрақтандырғыштың күштік бөлігінің есептелуі.....................................
3. ТЕГІСТЕУШІ СҮЗГІЛЕР МЕН ИМПУЛЬСТІ ТҰРАҚТАНДЫРҒЫШТАРДЫҢ СҰЛБАЛАРЫ..................................
3.1. CRC және CLC тегістеуші сүзгілер сұлбалары......................................
3.2. Параллель, тізбектей, тізбектей – параллелді тұрақтандырғыштар сұлбалары..............................................
3.3. Параллельдік тұрақтандырғыштың стабилитрондағы сұлбасы..............
4.
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
Екінші реттік электр қоректендіру көздері (ЕЭҚК) бұл бірінші реттік қоректендіру көзінің энергиясын ЭК-і мен жүйелердің параметрлерінің сәйкес келетін жиілік мәнді, деңгейлік және тұрақты электр энергиясына түрлендіретін құрылғы.
Бірінші реттік ЭҚК-і ретінде ЭК және әдетте айнымалы токтың өндірістік желісін немесе айнымалы автономдық көздерін (генераторлар), әйтпесе тұрақты (аккумуляторлар, химиялық батареялар және т. б.) токтарды пайдаланады.
Әртүрлі ЭК мен жүйелерді қоретендіру үшін қолданылатын бұл көздер өте шектеулі екендігін практика көрсетеді. Оның себебі, қазіргі кездегі ЭК-і өзінің тұрақты кернеуін төменгі деңгейде ( 5... 15) қоректенуін талап ететін интегралдық сұлбаларды (ИС) пайдаланумен орындалады. Сонымен қатар, бұл кернеудің ауытқуы берілген мәннен (5...10%) аспауы қажет. Қажеттілік қатарында, мысал ретінде прецизиондық аналогтық құрылғыларды немесе аналогты-цифрлық және цифрлы-аналогтық түрлендіргіштерді қоректендіру кезінде кернеудің қоректену тұрақтылығы жоғары болуға тиіс (0,1...0,01%).
1. Екінші ретті электр қоректендіру көздері
Бірінші ретті ЭҚК-нің практикасында қолданылған нақты параметрлер, төменгі талаптардың шартын орындайды: өндірістік желінің және тұтынушылардың кернеу жиілігі сәйкес келмесе онда өндірістік желі айнымалы кернеуді 50 Гц деңгейімен қалыптастырады, ол кезде ЭК-тері негізінен тұрақты токтың, яғни нөлге тең кернеу жиілігі кезіндегі токтың кернеуін қоректендіру үшін қолданылады.
Кернеу деңгейімен сәкес келмесе, мысалға өндірістік желінің кернеуінің әсерлік мәні 220 немесе 380 В-қа, аккумуляторлық батареяның кернеуі 12 В-қа тең болса, ИС-сын берік функционалдауға қажет диапазондық кернеу қоретендіруге сәйкес келмейді.
Кернеу тұрақтылығы сәйкес келмесе, онда өндірістік желі +15 %...-20% диапазонындағы кернеу статикалық (ұзақтылық) қателік жібереді, ал аккумулятордың батареясының кернеуі 7,5-тен 15 В-қа дейін өзгеруі мүмкін және бұл ИС негізінде орындалған қорек кернеуінің құрылғыларға сүйенген талаптарға сәйкес келмейді.
Қосымша ретінде барлық жағдайда кернеу қорегінің тербелісі ЭК-тің және жүйелерінің жұмысқа біртұтас әсер етуін сыртқы өзгерістерден қаралуы керек. Күшейткіш құрылғыларына келтірілген мысалдардағы кернеудің өзгерісі олардың техникалық сипаттамасына қатты әсер етеді. Сөйтіп, тұрақты ток күшейткішіндегі кернеу қорегінің мәні кіріс бұрмалауының деңгейлігін анықтайды. Барлық жағдайда суммарлық қуат ЭК-де шашыраған, анығырақ айтқанда оның салмағы мен кернеу қорегіне байланысты болады. Осылай кернеу қорегінің максималдық мәні элементтік базада қолданылған пауалы (предельно) параметрмен шектелген.
Осының барлығын ЭК-тің жеке түйіндерін қоректендіруге қажетті кернеу жиілігіне, деңгейіне және тұрақтылығына сәйкестендірілген ЭК-не қолдануға керектігін қорытындылайды. Осы ЭК-тің қызметі электрлік энергияны электрлікке түрлендіруге арналған ИБП-ны да орындайды, яғни екінші реттік электрлік энергияның түрлендірун орындайды.
Барлық жағдайда ЕЭҚК бірнеше функционалды аяқталған блоктардан тұрады, барлық схематехниканың әртүрлі ережелері бойынша оларды үш негізгі топқа бөлеміз: кернеудің жиілік, деңгейлік және тұрақтылық құрылғысы.
Жиілік келісім құрылғысы түрлендірілген энергияның құрамына байланысты екі негізгі класқа бөлінеді: түзеткіштер – айнымалы ток кернеуін тұрақтыға түрлендіріп, инверторлар – формасы мен жиілігі берілген тұрақты токты айнымалы токка айналдырады.
Кернеу деңгейінің келісім құрылғысы – ол тұрақты кернеу сияқты айнымалының бір деңгейлік кернеуден келесі деңгейлік кернеуіне түрленуіне мүмкіндік береді.
Кернеу тұрақтылығының келісім құрылғысы – негізгі екі класқа бөлінеді: тегістегіш сүзгілер – токтың лездік мәндерінің лүпілді (пульсациялық) кернеун тұрақтандыруға арналған құрылғы, тұрақтандырғыш – шығыс кернеудің, токтың немесе қуаттың орташа мәнін тұрақтандыруға арналған құрылғы.
1.1. ЕЭҚК құрылымдық сұлбасының жұмыс істеу процессі
ЕЭҚК-нің құрылымдық сұбасын 1.1,а- суреттегі тізбектей қосылған үш блокты түрде келтіруге болады.
Айта кететін бір жайт, кернеулердің сәйкес келу ақырғы нәтиже жағынан қарағанда берілген блоктардың тізбектей қосылуы тәуелсіз (өзімен-өзі) және ЕЭҚК-не қосымша шарттары бойынша анықталады және де жеке блоктардың схемотехникалық жауаптарын қолданумен анықталады.
Мысалы ретінде 1.1,б,г-суреттерде бірнеше ең көп тараған структуралық сұлбаның ЕЭҚК-нің құрылуын көрсетеді. Олар өндірістегі кернеу желісін тұрақты кернеу желісіне түрлендіру керек. Біріншісі 1.1,б-суреттегі каскадты байланысқан трансформатор (TV), түзеткіш (Т), тегістейтін сүзгі (С) және тұрақтандырғыштан (ТҰР) тұрады.
Әр блоктың функционалдық қызметі 1.1,а-суреттегі құрылымдық сұлбасына сәйкес келеді, яғни бастапқыда деңгейлер, содан кейін жиіліктер және кіріс, шығыс кернеудің соңғы тұрақтылығы сай келу керек.
1.1,в-суретте екіші құрылымдық сұлба кіріс айнымалы кернеуінің тұрақтығы (түзеткіш Т1 және сүзгі С1) бастапқы түрлендіруді қамтамасыз етеді. Сосын кернеу деңгеінің сәйкестенуі жүреді. Ол үшін Uкаскадты қосылған трансформаторлы шығысы мен кіріс түзеткіштері бар инверторлы орындалған конвертор қызмет етеді. Лездік мәндердің шығыс кернеудің ақырына дейін тұрақтануы үшін шығыс тегістеуіш сүзгі (С2) қолданылады. Бұл құрылымдық ерекшелігі болып табылатын конверторда екі функцияның, кернеу деңгейінің сәйкестенуі, орташа мәннің тұрақтануы сияқты құбылыстарды бірге жүргізуге болады. Соңғы функциялардың орындалуы
Сурет 1.1- ЕЭҚК құрылымдық сұлбасы:
а – жалпы сұлбасы; б - төменгіжиілікті трансформатор шығысымен ;в- жоғарыжиілікті түрлендіргішті сұлба;
г – басқарушы түзеткішті сұлба
үшін ЕЭҚК-нің шығыс кернеуі U- инверторында басқарушы ( кері байланыс тізбегі) ретінде қолднылады. Әдетте қарастырылатын құрылыста тұрақты кернеудің айнымалыға лездік түрленуі жоғары жиілікті инверторды пайдаланумен орындалады .Бұл массаның кішіреюі , бүткіл құрылғының кішіреюіне мүмкіндік береді.
1.1, г-суреттегі құрылымды сұлба екі блоктан тұрады.Бұл басқарылатын түзеткіш (БТ) болып табылады, оның функциясына деңгейдің, жиіліктің, тұрақтанудың орта мәнінің шығыс кернеуіндегі сәйкестенуі кіреді, сонымен қатар тегістеуіш сүзгі (С) шығыс кернеудің лездік мәнін тұрақтандырушы.
Келтірілген құрылымдарды салыстыру ЕЭҚК-ның үш функционалды аяқталған блоктардың каскадты байланыстыру түрінде ұсыну.Оны кейбір мағынада шартты деп қарастыруға болатынын растайды.
Нақты құрылымда жоғарыда берілген кернеуді түрлендіру түрінің тек біреуін орындайтын, функционалды блоктарды жиі кездестіреміз.Бірақ мұндай түсінік ЕЭҚК-не қойылған талаптарды дәл қалыптастыруға мүмкіндік береді, ЭС құрамында оның орнын анықтау және негізгі сипаттамаларын білу ү шін.
Кернеу қоректенуінің тұрақтану құрылғысы.
Деңгей бойынша , жиілік бойынша түрленген кернеу (жоғарыдағы көрсетілген түрлендіру көмегімен бірқатар жағдайларда ЭҚ қоректендіру тікелей қолданылады, өйткні лүпілдеуіш коэффицентпен түзетілген кернеудің орта мәнінің өзгеруі , әдетте ЭЖ-нің қазіргі замандағы элемент базасына барынша рұхсат етілген мәнді асыртады.
Сондықтан қосымша құрылғылар қажет, олар ЕЭҚК шығыс кернеуінің белгілі тұрақтану алуды қамтамасыз етуді.Сөйте тұра,бастапқыда айтылғандай шығыс кернеудің тұрақтылығын қамтамассыздандыру сұрағы екі жеке мәселеге айналды, оны шешу жалпы жағдайда өздігінен істейтін техникалық құралдардың арқасында іске асады.Кернеу лездік мәнінің тұрақтану мәселесі (кернеуді құраушы айнымалының азаюы - кернеудің лүпілденуі)және берілген деңгейде шығыс кернеудің орта мәнінің тұрақтану мәселесі.
1.2. Шығыс кернеудің лездік мәнінің тұрақтануы
1.2-суреттегі тізбекке қосымша буынға кернеу тасымалдануының енгізілуімен тасымладанады.Нәтижесінде тұрақты кернеу құраушысы жүктемеге еш өзгеріссіз өтеді,енгізілген буынның және ЕЭҚК жүктемесіннің арқасында пайда болған айнымалы құраушысы бөлгішпен бәсеңдетіледі.
Балансты резисторы мен конденсатордан (1.2 ...............