Дәріс №9-10. Вентильді түрлендіргіштермен басқару.
1.Тиристорлы түрлендіргіштер және тиристорларды басқару.
2.Тиристорлы түрлендіргіштерді тікелей цифрлы басқару.
Тиристор (грек thyra – есік, кіру және ағылш resіstor – кедергі) – көп қабатты құрылымды шалаөткізгіштің монокристалды негізінде жасалған шалаөткізгіштік аспап; үш немесе одан да көп электрон-кемтіктік ауысуы бар р-п-р-п типті аспап. Тиристор электрлік вентильдің қасиеттеріне ие. Тиристордың әдетте үш шықпасы, оның екеуі (А анод пен К катод) монокристалдың шеткі облыстарымен түйіседі. Мұндай басқарылатын тиристорды триодтық тиристор немесе тринистор деп, ал тек екі шықпасы бар басқарылмайтын тиристорды диодтық тиристор немесе динистор деп атайды. Тиристорлар бірнеше мА-ден ондаған (күштік тиристорлар) кА-ге дейін және кернеуі бірнеше В-тан 10 кВ-қа дейін, кейде одан да жоғары етіп шығарылады. Олардағы тура токтың өсу жылд. 109 А/с-қа, кернеудікі 109 В/с-қа жетеді; ПӘК-і 99%-ды құрайды. Тиристордың сенімділігі жоғары, жұмыс істеу мерзімі ұзақ. Жұмыс істеу принципіне байланысты тиристорлар жабылатын (басқару электроды тізбегі бойынша қосылатын), тез әрекетті, импульстік, симисторлар, бинисторлар, т.б. түрлерге бөлінеді. Тиристорлар түрлендіргіш техникада, қуатты импульстер генераторларында, автоматты басқару жүйелерінде, т.б. қолданылады
Дәріс №11-12. Қадамды қозғалтқышты дискретті жетек.
1.Дискеретті жүйелердегі орындаушы құрылғы – қадамды синхронды қозғалтқыштар. 2.Қадамды қозғалтқыштардың жұмыс жасау режимдері.
3.Қадамды қозғалтқышты дискретті жетектің динамикасы.
Синхронды генератордың жұмысы функциялды тәуелдік бойынша бағаланады да, оның сипаттамасы деп аталады. Олардың негізгілері:
- бос жүріс сипаттамасы;
- қысқа тұйықталу сипаттамасы;
- реттеу сипаттамасы;
- сыртқы сипаттамасы;
- жүктемелік сипаттамасы.
Синхронды генераторлар тұрақты айналу жылдамдығымен жұмыс жасайды, ол айнымалы ЭҚКтің жиілігін тұрақты ұстап тұру қажеттілігінен туындайды, демек барлық сипаттамалар айналу жылдамдығы тұрақты (n=Соnst) кезінде қарастырылады.
Бос жүріс сипаттамасы- бұл жүктеусіз жұмыс кезінде статор орамасында индукцияланатын Е10нің айналу жылдамдығы тұрақты, қалыпты, кездегі қоздыру орамасының тоғына Ік демек; n=nн=Соnst (3.7-сурет) кезінде Е10=f(І2) болады. Бос жүріс сипаттамасы ЭҚК пен қоздыру тоғы арасындағы сызықты емес тәуелділік болып табылады. Мұның сызықсыздығы машинаның магнит өткізгіштеріндегі болат бөліктерінің қанығу құбылысына байланысты. Магниттегіш тоқтың шамасы белгілі мөлшерге жеткенде, магнит ағынының өсуі баялап кейін, іс жүзінде, мүлде тоқталады. Қоздыру орамасындағы тоқтан ЭҚКтің өсу сипатының тәуелділігі, болаттағы магниттену қисығына ұқсас: В=f(Н). Болаттың қанығуына қарай магниттендірудің өсуі баяулайды да, одан соң тоқталады. Қоздыру орамасындағы тоқтың одан кейін өсуі, магнит ағынының айтарлыктай өсуіне әкелмейді. Іс жүзінде, статор орамасында қоздыру тоғы болмағанның, өзінде болат полюстеріндегі қалдық магнетизмнің магнит ағынан шамалы ЭҚК индукцияланады.
\
3.7-сурет. Синхронды генератордың жүктемесіз жұмысының тәжірибе жасау жолымен алынган сипаттамасы.
Бұл болатты жасанды магниттендіргенде, болаттың магнитизмді жарым-жартылап сақтап қалу қабілетіне байланысты. Турбогенератор статоры орамасының қысқыштарындағы кернеу (0,4...15)кВ, әдетте, гидрогенератордағыдан жоғары (0,4... 10)кВ.
Бос жүріс сипаттамасын есептеу тәжрибе жолдарымен немесе магниттену қисықтарын пайдаланып алуға болады. Әр бөлімнің материалдары үшін берілген мөлшердегі магнит ағынын туғызуға қажетті, магниттегіш күш есептеледі. Магниттегіш күш полюстер орамасындағы қоздыру тоғына Ів, ал
ЭҚК Е10 өз кезегінде қоздыру тоғына Ів пропорционал болғандықтан Е10=f(Ів) қисығы масштабына сәйкес Ф=f(Н) магнит сипаттамасы болып табылады. Бос жүріс сипаттамасын, тәжрибе мәліметтері бойынша тұрғызуға болады. Есептеумен немесе тәжірибе жолымен алынған жүістеусіз жұмыс сипаттамасы, синхронды машинаның алмастырма эквивалентті электр телсімінің өлшемдерін анықтау кезінде пайдаланылады. Инженерлік тәжірибеде бос жүріс сипаттамасын анықтау үшін, өлшемдері тәжірибе мәліметтерімен жақсы үйлесетін синхронды генератордың «қалыпты» сипаттамасы деп аталатын, салыстырмалы бірлікті пайдаланады (3.8-сурет).
Қысқа тұйықталудың сипаттамасы-бұл статор орамасының олардың қысқыштары тұйықталған кездегі, тоғының, қоздыру тоғына U=0 және т=Соnst бөлінеді, тәуелділігі: І=f(Iв). Синхронды генераторды қысқа тұйықгалу тәртібінде жұмысқа қосуға пайдалану тәжірибесінде, болмайды: Генератордың орамасы қысқа тұйықталу тоғының қызуынан бүлінбеуі үшін, ол лезде ажыратылуы тиіс.
Сондықтан қысқа тұйықталу сипаттамасын статор орамасындағы тоқты ең аз деңгейіне ІК - ІІН келтіре отырып, оның қалыпты тоғының пайыздық үлесі ғана болып табылатын, қоздыру тоғы кезінде алынады. Статор орамасы мен қоздыру орамасы тізбегіне жалғанған амперметр көрсетуі есебінен тез орындау керек, себебі, статор орамасы әсеріне ондағы тоқ қалыпты тоқтың мәнінен жоғары болғанда, артық қызбауы керек. Әдетте, қысқа тұйықталу тжрибесі кезінде, машинаның магнит жүйесі аса қанықпайды, сондыктан статор орамасы тоғының белгіленген аралықтағы өзгеруі, түзу сызық болады. Оның мәні өте жоғары болғанда ғана, қысқа тұйықталу сипаттамасының мәні абцисса өсіне (1в) қарай қисаяды, ол генератордың магнит өткізгіштерінің қанығуының артуынан болады.
З.8-сурет. Жүктеме электркедергісінің әрқилы өзгеру сипаты
кезіндегі синхронды генератордың реттеуіш сипаттамасы.
Синхронды генератор статорының индуктивтік шашырандылық кедергісін және қоздыру тоғының түрлі мәндер кезінде, қысқа тұйықгалу тоғының қалыпты тоққа қатынасын анықтау кездерінде, қысқа тұйықталу сипаттамасы, бос жүріс сипаттамасымен бірге пайдаланылады. Бұл қатынас қысқа тұйықгалу тоғының коэффициенті болады. Қысқа тұйықталу қатынасы немесе қысқаша ҚТҚ деп аталады. Қысқа тұйықталу сипаттамасын тәжрибелік жолмен алғанда, генератордың магнит жүйесіндегі магнетизм қалдығы магнитсіздендірілуі тиіс немесе ол қалған кезде алынған сипаттама, өзіне-өзі параллель күйі координат басына ығыстырылуы тиіс. 3.9-суретгегі қысқа тұйықталу сипаттамасын бос жүріс сипаттамасын және синхроңды машинаның эквивалентті алмастырма сұлбасының өлшемдерін қолданып, есептеу жолымен де тұрғызуға болады.
Реттеу сипаттамасы - бұл генератордың жүктеме тоғы өзгеріп қуаттылық коэффициенті өзгеруіссіз қалғанда, оның қысқыштарындағы кернеу тұрақтылыған қамтамасыз ететін қоздыру тоғы деңгейінің тәуелділігі, демек U=Соnst, n=Соnst және Соsφ=Соnst болғандаІв=f(І). Бұл сипаттама синхронды генераторды эксплатациялау кезінде, өте маңызды. Ол шамасы өзгеріп тұратын жүктеме кезінде, синхрондь! қозғалтқыштың қысқыштарындағы кернеу өзгеріссіз қалу үшін, коздыру тоғын қалай реттеу керектігін көрсетеді. Реттеу сипаттамасын тәжрибе жүзінде анықтау активті және индуктивті кедергілердің қатынасын өзгертпей R/х=Соnst синхронды генератор қысқыштарындағы кернеу тұрақты және қалыпты кезінде қоздыру тоғын өзгерте отырып генератор жүктемесін үнемі арттыру арқылы іске асырылады. Реттеу сипаттамасын векторлық диаграммалар тобының көмегімен, синхронды генератордың реак- тивті кедергілері барда, есептеу жолымен тұрғызуға болады. 3.10-суретте реактивті кедергілердің бір тобы корсетілген. Сыртқы сипаттама - бұл синхронды генератордың қысқыштарындағы кернеудің қуат коэффициенті және қоздыру орамасындағы тоқ күші тұрақты кезіндегі жүктеме тоғына қатынасы: U=f(І) бұл Ів=Соnst, n=Соnst және Соsφ=Const болғанда, бұл генератор қысқыштарындағы кернеудің өзгеру сипаттамасын көрсетеді, мұнда жүктеме қалыптыдан бос жүріске дейін өзгереді генератор қысқыштарындагы қалыпты кернеуді U1=Uк қамтамасыз ететін қоздыру тоғының І=І1к. шамасы тұрақты болады.
Сыртқы сипаттаманың көмегімен, генератор кернеуінің жүктеменің қалыпты шамадан бос жүріске дейін және керісінше жағдайдағы өзгеруін ΔU анықтайды. Синхронды генератордың қуат коэффицентінің әртүрлі мәндеріндегі сыртқы сипаттамасы 3.12-су-ретте көрсетілген.
Жүктемелік сипаттамасы-генератор қысқышындағы кернеудің жүктеме тоғы, қуат коэффициенті мен генератордың айналуы өзгеріссіз кезінде, қоздыру тоғына тәуелділігі, демек: U=f(І), мұнда Соsφ=Соnst: және n=Соnst. Ол қандайда болмасын экплуатациялық тәртіппен байланысты емес және синхронды машинаның кейбір өлшемдерін мысалы статор орамасының индуктивті шашырандылық кедергісін х, анықтауда көмекші ретінде пайдаланылады.