1
Reja :
1. Tok invertorlari haqida.
TOK INVERTORLARI
Tok avtonom invertori to‘liq bo'lmagan boshqariluvchi yarimo‘tkazgich-larda bajarilishi mumkin
(3.13- a rasm). TAI yuklanishga parallel ulangan kondensator C ning vazifasi, bir juft tiristor
ulangan holatda bo’lganida ikkinchi juft tiristorning o'chiq holda bo‘lishi uchun ularga
boshqariluvchanlik xususiyatlarini tikianish davri oralig'ida manfiy kuchlanish bilan to'siq hosil
qilishdan iboratdir. Manbadan chiqayotgan tokning pulsatsiyasini kamaytirish maqsadida TAIning
kirish qismiga yetarli darajada induktivlikka ega bo‘lgan reaktor ulanadi. Agar kondensatorni ham
yuklanishning bir qismi deb qaraydigan bo'lsak, yuklanish tokining shakli to‘g‘ri burchakli
shaklda bo‘ladi (3.13- b rasm). Yuklanishdagi kuchlanish shakli yuklanishning xarakteriga
bog‘liqdir. Invertorning kirish qismidagi kuchlanishning manfiy ishorali qismi vaqt oralig'ida
tiristorlarning yopiq holatiga to‘g‘ri keladi.
3.13-rasm. Bir fazali TAIning sxemasi (a) va uning kuchlanish va tok diagrammasi (b).
Shunday qilib, KAIlarning asosiy afzalligi kuchlanishning yuklanishga bog’liq emasligi,
balki tiristorlar kommutatsiyasining tartibiga bog’liqligidan iborat. TAIlarda tiristorlar
kommutatsiyasining tartibi tok shaklini belgilaydi, kuchlanishning shakli yuklanishning
xarakteriga bog’liq bo‘lganligi sababli invertorlarning chiqish tavsiflari 3.14- rasmda
tasvirlanganidek bo’lib, KAIning tashqi tavsifi abssissa o‘qi I
yuk
ga parallel bo’ladi, ya'ni U
yuk
= E
(1- egri chiziq). TAIning tashqi tavsifining matematik ifodasi quyidagi ko‘rinishga ega:
𝑈
𝑦𝑢𝑘
=
𝐸𝐼
𝑑
𝐼
𝑦𝑢𝑘
cos 𝜑
=
𝐸
cos 𝜑
(3.1)
2
bunda: U
yuk
va I
yuk
— yuklanish kuchlanishi va tokining birinchi garmonik tashkil
qiluvchilarining haqiqiy qiymatlari; cosφ - yuklanishning quvvat koeffitsiyenti. (3.1)dan ko‘rinib
turibdiki, manba kuchlanishining o'zgarmas qiymatida yuklanishdagi kuchlanish quvvat
koeffitsiyentiga teskari proporsional bo’ladi. Yuklanishda tok qiymatining kamayishi natijasida
U
yuk
→ E ham kamayadi, natijada yuklanishdagi kuchlanish qiymati ortadi (2- to‘g‘ri chiziq).
Yuklanish tokining ortishi esa cosφ ortishi va birga intilishi natijasida U
yuk
→ E ga intiladi.
3.15-rasm. Avtonom invertorlarning tashqi tavsiflari.Sun’iy kommutatsiya qurilmalari
tiristorli avtonom invertorlarning zarur qismlaridan bo’lishi bilan bir qatorda invertorning rostlash
xususiyatlarini, energetik va ishonchlilik darajalarini ko‘p jihatdan belgilaydi. Quyida amaliyotda
keng qo’llaniladigan sun'iy kommutatsiya sxemalarining ikki xilini ko‘rib chiqamiz.
3.15-a rasmda tasvirlangan sun'iy kommutatsiya sxemasi bir ishchi tiristorning ulanishi
bilan ikkinchi ishchi tiristorning o‘chirilishini ta'minlaydi.
3.16-rasm. A vtonom invertor kuch sxemalaridagi ishchi tiristorlarning sig'imli (a) va tebranma
konturli (b) sun ’iy kommutatsiya sxemalari hamda ularning kuchlanish diagrammalari (d).
Tiristor V1 orqali tok o'tayotganda kondensator Cning sxemada ko'rsatilgan chap qobig‘i
«-» o‘ng qobig'i «+» ishora bilan manbaning kuchlanish qiymati E gacha qarshilik R
yuk2
orqali
zaryadlanadi. Tiristor V2 ga ilk boshqarish signali ochilishi uchun elektrodiariga berilganida
kondensatordagi kuchlanish tiristor Vlga teskari, ya’ni katodiga «+» anodiga «—» Eshorali
kuchlanish bilan to'sadi, natijada V1 ning o‘chishiga olib keladi. So‘ngra ulangan tiristor V2 va
qarshilik R
yuk
orqali kondensator C qayta zaryadlanadi. Kondensatordagi kuchlanishning E dan 0
gacha tushish vaqti oralig‘ida (3.15- d rasm) tiristor V1 ga teskari ishorali kuchlanish bilan to
‘siladi va u o‘chadi, Kondensator C ning sig‘imini shunday tanlash lozimki, sxema bo‘yicha
tiristorning o'chish vaqti t
o’
tiristorning pasportida ko‘rsatilgan tˈ
o’
dan kam bo'lmasligi kerak, ya'ni
𝐶 =
tˈ
𝑜′
𝑅
𝑦𝑢𝑘
𝑙𝑛2
(3.2)
3
3.15-6 rasmda ishchi tiristorni o'chirish uchun unga parallel oldindan zaryadlanib qo‘yilgan
kondensator ulanadigan sun'iy kommutatsiya sxemasi tasvirlangan. Aytaylik, tiristor V1 ishlab
turibdi, kondensator qobig‘laridagi zaryad ishoralari sxemada ko'rsatilgandek bo'lsin. Tiristor V1
ni o'chirish uchun yordamchi tiristor V2 ga boshqaruv signali yuboriladi. Kondensator C tiristor
V2 va qarshilik R
yuk
orqali qayta zaryadlanadi, keyin tiristor V2 yoqiladi, Tiristor V1 ga ulanish
uchun signal berilgandan keyin kondensator C ning tiristor V1, induktivlik L va diod D dan iborat
tebranma kontur bo'yicha qayta zaryadlanish yuzaga keladi va natijada sxema yana yangi ulanish
uchun tayyor holatga keladi (3,15- b rasm). Kondensator C ning sig'imi (3.1) ifoda bilan
aniqlanadi. Induktivlik L ning vazifasi kondensator C ning kerakli darajada tez qayta
zaryadlanishida tok amplitudasi qiymatini chega- raiashni ta'minlashdir. Bu sxemaning afzalligi
shundaki, invertordagi har bir tiristorni boshqa tiristorlaming ish rejimidan qat'iy nazar o'chirish
imkonini beradi, bu esa tiristorlarga deyarli to‘ liq boshqariluvchanlik xususiyatini beradi,
Hozirda kichik va o‘rta quvvatli kuch tiristorlarning to’liq boshqariluvchi turlari
yaratilganligi sababli ularni ochish hamda yopish amallarini avtonom invertorlarning boshqaruv
tizimlarida bajariladi va bu esa ularning kuch sxemalarini yanada soddalashtirishga hamda
avtonom invertorlarning ishonchli ishlash darajasini orttiradi.
3.16-rasmda tasvirlangan avtonom invertorning uch fazali ko'prik sxemali eng sodda
sxemalaridan biri bo’lib, parallel tok avtonom invertori deb yuritiladi.
3.16-rasm. Parallel tok avtonom invertorining sxemasi.
Kondensator C
1
, C
2
, C
3
lar asinxron motor fazalariga parallel ulanib, kommutatsi-ya funksiyasini
bajarish bilan bir qatorda motor iste'mol qilayotgan reaktiv quvvat o'rnini to’ldirish vazifasini ham
bajaradi. Bunday invertorlarning yuklanish momenti deyarli o‘zgarmaydigan va chastota rostlash
diapazoni uncha katta bo’lmagan asinxron elektr yuritmalarda qo’llaniladi. Bu invertorning eng
katta kamchiligi chastotaning kichik qiymatlarida (10 Hz va undan kichik) kondensatorlarning
sig’imi juda katta qiymatga ega bo‘lishi zarurligidir. Bundan tashqari asinxron motorga
kondensatorlarning
parallel ulanishi elektr yuritmada yo‘qotishi qiyin bo'ladigan
4
avtotebranishlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Bu sxemaning takomillashgan varianti
kondensatorlar asinxron motor, stator chulg'amidan Dl—D6 diodlar orqali ajratilgan (3.17- rasm).
3.17-rasm. Kondensatorlar diodlar yordamida ajratligan tok avtonom invertorining sxemasi.
Kondensatorlar orqali kommutatsiya vaqtidagina tok o‘tib, boshqa paytda ulardan tok
o‘tmaydi. Bu esa kondensator sig‘imlarining chastota o‘zgarishidan qat’iy nazar anchagina
kamaytirish imkonini beradi. Ammo kommutatsiya jarayonida asinxron motorning stator
chulg‘amidagi
yig‘ilgan
energiyaning
kondesatorlariga
uzatilishi,
kondensatorlarda
kuchlanishning o‘sishiga olib keladi. Shuning uchun kondensatorlaming sig‘imini shunday
tanlashi kerakki, bir tomondan bu kuchlanish o'sishini ruxsat etilgan qiymatidan ortmasligi,
ikkinchidan esa kondensatorlarning qayta zaryadlash jarayoni uzayib ketmasligi kerak.
|