Elektromexanik tizimiarning

§_

^yuk I yuk ^cos Ф cosq>’ (3.1)

bunda: U_yut. va I_yuk — yuklanish kuchlanishi va tokining birinchi garmonik tashkil qiluvchilarining haqiqiy qiymatlari; costp - yuklanishning quwat koeffitsiyenti. (3.1)dan ko'rinib turibdiki, manba kuchlanishining o'zgarmas qiymatida yuklanishdagi kuchlanish quwat koeffitsiyentiga teskari propor-

sional boladi. Yuklanishda tok qiymatining kamayishi natijasida U_yuk & ham kapiayadi, natijada yuklanishdagi kuchlanish qiymati ortadi (2- to‘g‘ri chiziq). Yuklanish tokining ortishi esa совф ortishi va birgaintilishi natijasi­da Uyuk E ga intiladi.

14. 
    rasm, Avtonom invertorlarning tashqi tavsiflari.
    

Sun’iy kommutatsiya qurilmalari tiristorli avtonom invertorlarning zarur qismlaridan boMisht bilan birqatorda 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.

14. 
    a rasmda tasvirlangan sun’iy kommutatsiya sxemasi bir ishchi tiristorning ulanishi bilan ikkinchi ishchi tiristorning o‘chirilishini ta’minlaydi.
    

+0-


VL


vz V


+o-


Vvi Vvz


J


Дул»


b)


a)

15. 
    rasm. A vtonotn invertor kuch sxemalaridagi ishchi tiristorlarning sig'imti (a) va tebranma konturli (b) sun ’iy kommutatsiya sxemalari hamda ularning kuchlanish diagrammalari (d).
    

Tiristor VI orqali tok o'tayotganda kondensator Cning sxemada ko'rsatilgan chap qobig'i «—» o‘ng qobig'i «+» ishora bilan manbaning kuchlanish qiymati £ gacha qarshilik R_yukl orqali zaryadlanadi. Tiristor V2 ga ilk boshqarish signaii ochiiishi uchun elektrodiariga berilganida kondensa- tordagi kuchlanish tiristor Vlga teskari, ya’ni katodiga «+» anodiga «—» ishorali kuchlanish bilan to‘sadi, natijada VI ning o^Lchishiga olib keladi. So‘ngra ulangan tiristor V2 va qarshilik R_yuk orqali kondensator С qayta zaryadlanadi. Kondensatordagi kuchlanishning E dan 0 gacha tushish vaqti oralig‘ida (3.15- d rasm) tiristor VI ga teskari ishorali kuchlanish bilan to‘siladi va u o‘chadi. Kondensator С ning sig'immi shun day tanlash lozim- ki, sxema bo‘yicha tiristorning o'chish vaqti t₀< tiristorning pasportida

ko‘rsatilgan r‘^dan kam bo'lmasligi kerak, ya’ni


C =


t\


Ryuk In 2


(3.2)

15. 
    b rasmda ishchi tiristorni o'chirish uchun unga parallel oldindan zaryadlanib qo‘yilgan kondensator ulanadigan sun’iy kommutatsiya sxema­si tasvirlangan. Aytaylik, tiristor VI ishlab turibdi, kondensator qobig‘laridagi
    

zaryad ishoralari sxemada ko'rsatilgandek boMsin. Tiristor VI ni o'chirish uchun yordamchi tiristor V2 ga boshqaruv signali yuboriladi. Kondensator С tiristor V2 va qarshilik R_yuk orqali qayta zaryadlanadi, keyin tiristor V2 yoqiladi. Tiristor VI ga ulanish uchun signal berilgandan keyin kondensa­tor С ning tiristor VI, 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 С ning sig'imi

1. 
   ifoda bilan aniqlanadi. Induktivlik L ning vazifasi kondensator С ning kerakli darajada tez qayta zaryadlanish id a tok amplitudasi qiymatini chega- ralashni ta’minlashdir. Bu sxemaning afzalligi shundaki, invertordagi har bir tiristorni boshqa tiristorlarning ish rejimidan qat’iy nazar o‘chirish imkonini beradi, bu esa tiristorlarga deyarli toMiq boshqariluvchanlik xusu- siyatini beradi.
   

Hozirda kichik va o‘rta quwatli kuch tiristorlarning to¹ liq boshqariluvchi turlari yaratilganligi sababli ularni ochish hamda yopish amallarini avto­nom invertorlarning.boshqaruv tizimiarida bajariladi va bu esa ularning kuch sxemalarini yanada soddalashtirishga hamda avtonom invertorlarning ishon- chli ishlash darajasini orttiradi.

15. 
    rasmda tasvirlangan avtonom invertorning uch fazali ko'prik sxe- mali eng sodda sxemalaridan biri bo‘lib, parallel tok avtonom invertori deb yuritiladi.
    

^L vi\7 v£7 vsV


-o-


viV V3V vsV


Ci


Ir.:


-ол


-OB


-Oc

15. 
    rasm. Parallel tok avtonom invertorining sxemasi.
    

Kondensator C_u C₂, C₃ lar asinxron motor fazalariga parallel ulanib, kommutatsiya funksiyasini bajarish bilan bir qatorda motor iste’mol qila- yotgan reaktiv quwat о‘mini to'Idirish vazifasini ham bajaradi. Bunday invertorlarning yuklanish momenti deyarli o'zgarmaydigan va chastota rost­lash diapazoni uncha katta boMmagan asinxron elektr yuritmalarda qo'llaniladi. Bu invertorning eng katta kamchiligi chastotaning kichik qiy- matlarida (10 Hz va undan kichik) kondensatorlarning sig'imi juda katta qiymatga ega bo'Iishi zarurligidir, Bundan tashqari asinxron motorga kon-





densatorlarning parallel ulanishi efektr yuritmada yo‘qotishi qiyin boladigan avtotebranishlaming paydo bo'Iishiga olib keladi. Bu sxema- ning takomillashgan varianti kondensatorlar asinxron motor stator chulg'amidan Dl—D6 diodlarorqali ajratilgan (3.17- rasm).


+o-


vi\7 «V


DlV D3\7 DSV


V4


- o-


C|


D6^7 Dzy


ve\7 V2V


-o A


-OB

-oc

17. 
    rasm. Kondensatorlar diodlar yordamida ajratilgan tok avtonom in vertorining 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 ortmasli- gi, ikkinchidan esa kondensatorlaming qayta zaryadlash jarayoni uzayib ketmasligi kerak.

18. 
    rasmdagi kuchlanish avtonom invertorining 3.17- rasmdagi tok invertoridan farqi shundaki, bu sxemaga teskari ulangan D7— D12 diodlar- ning ko‘prik sxemasi va kompensatsiyalovchi kondensator С ulangan.
    

Bu sxemadagi kondensatorlar faqat kommutatsiya jarayonida ishlaydi. Shuning uchun ularning sig'imlari yanada ham kam bo'ladi. L_x va Ц reak- torlarning vazifasi kondensatorlaming teskari ulangan diodlari orqali tez qayta zaryadlanishiga yo‘l qo'ymaslikdir.








3.18- rasm. Fazalararo kommutatsiyali kuchlanish avtonom invertorining

sxemasi.

15. 
    va 3,18- rasmlarda keltirilgan invertortarda bir fazadagi tiristor­larning o‘chiriUshi ikkinchi fazadagi tiristorlarning esa yoqilishi bilan xa- rakterlangani uchun bunday invertorlarni fazalararo kommutatsiyali inver- torlar deb ataladi.
    

18. 
    rasmda tasvirlangan invertor sxemasida har bir tiristor uchun alohida o'zining kommutatsiya zanjiri mavjudligi bilan oldingi qarafgan in- vertorlaming sxemalaridan farq qiladi.
    

Dl—D6 diodlar 3.18- sxemadagidek asinxron motorning invertor sxe- masidan ajratish uchun xizmat qiladi, D7—D12 diodlar esa teskari ko'prik sxemasi bo‘yicha o'zgarmas kuchlanish manbayiga ulanadi. Bunday sxemali kuchlanish avtonom invertorlarida har bir tiristorlarning ochilishi va yopi- lishi boshqa tiristoriaming holatlaridan qat’iy nazar individual ravishda bo'ladi hamda bu esa yuklanishdagi kuchlanish qiymatini rostlash imkonini beradi.

Bundan tashqari avtonom mvertorlarda anod va katod zanjirlaridagi tiris­torlar uchun umumiy bo'Igan kommutatsiya kondensatorlari qollanilgan sxemalar, invertor tiristorlari uchun umumiy yagona boigan kommutatsiya qurilmasiga ega bo‘lgan sxemalar va boshqa xilma-xil kommutatsiya qurilmali sxemalar ham amaliyotda keng qo'llaniladi.

kfiT		V41SI
f-i * lhV3		Jvl
/"J LhV5		JS1 V2Lsl.

0





o‘rtacha qiymati = U_yu]l^CQ&a boiib, bunda: a - tiristorlarning

boshqarish burchagi; V_yuiи - boshqarish burchagi a = 0 bo'lgandagi yukla-

nish Z^dagi kuchlanish,

Endi o‘ng guruh tiristorlariga boshqaruv signaUari be у lib ochilganda, chap guruh tiristorlari yopiiib Z^dagi kuchlanishning ishorasi manfiy bo'ladi. Agar boshqaruv impulslari goh u, goh bu guruh tiristorlariga davriy ravishda yuborib turilganda, yuklanishdagi kuchlanishning ishorasi ham mos ravishda o'zgarib turadi. Shunday qilib, yuklanishda chastotasi tarmoq chastotasidan farqli (unga teng yoki undan kam) chastotali o'zgaruvchan kuchlanish hosil qilamiz. Boshqaruv impulslarning ketma-ketlik davrini o'zgartirib U_yuk ning chastotasi boshqariladi, agar a boshqaruv burchagini o'zgartirsak, U_yuk ning o'rtacha qiymati rostlanadi.

Sanoat qurilmalari elektr yuritmalarida bevosita TChO‘laming uch fazali nol sxemalari ko‘proq qo'llaniladi va uning prinsipial sxemasi 3.21- rasmda tasvirlangan.


A*

B'

C'

n-


•fr


■n


n


n


■n


■n


-fr


OA 6B 6c

19. 
    rasm, Uch fazali nol sxemali bilvosita TChO‘ning sxemasi
    

Ishchi tiristorlarning soni 18 ga teng. Bevosita TChO'ning uch fazali ko'prik sxemali variantda esa ishchi tiristorlarning soni 36 ga teng (3.22- rasm). 0‘rta va katta quwatli o'zgaruvchan tok elektr yuritmalarida ushbu sxemali bevosita TChO'ning ishlatilishi iqtisodiy va ekspluatatsion ko'rsatkichlari bo‘yicha o'zini oqlaydi.

Bevosita TChOlarning boshqariv burchagini boshqarish uchun rever­siv o'zgarmas tok o‘zgartkichlarida qollaniladigan faza siljitish qurilma - laridan foydalaniladi. Bevosita TChO'ning ishchi sxemasida tiristorlar kom­plekti soniga qarab FSQ lar ham shuncha boMishi, ya’ni uch fazali nol sxemali bevosita TChOlar uchun FSQIar soni oltita bo'Iishi tafab etiladi.

3. 
   Ishchi sxemalarda tiristorlar sonining ko‘p bo'Iishi (uch fazali ko‘prik sxemafi bilvosita TChO‘da tiristorlar soni 12 ga teng bolgan holda bevosita TChO'da esa tiristorlar soni 36 ga teng).
   
   5. 
      INDUKTIV-SIG‘IMLI PARAMETRIK 0‘ZGARTKICHLAR
      

0‘zgarmas tok tiristorli o'zgartkichlar kuchlanish manbayi sifatida ishla- tiladigan bo'lsa, yuklanishning tok qiymati o'zgargan paytda ham kuchla- nishning qiymati deyarli o'zgarmay qolib, uning o'zgarishi esa faqat vazifa- lovcht boshqaruv kuchlanishining qiymatigagina bog'liq bo'ladi. Ammo bunday T0‘ ma’lum sxemalar asosida, masalan, tok bo'yicha kritik musbat teskari bog‘Ianishli sxema asosida yig'iladi, kuchlanishning qiymati o'zgargan holda yuklanishdagi tokning qiymati o'zgarmay qolib, o'zgartkich tok manbayi vazifasini bajaradi. Sanoatda tok manbayi o'zgartkichlari, misol uchun elektr yoy pechlarida yoy tokining qiymatini bir xil ushlab turish- da, kabel va sim о‘rove hi qurilmalarining motorlarida bir xil mexanik kuchlanish hosil qilishda, tajriba-sinov stendlarida o'zgarmas qiymatli moment hosil qiluvchi yuklanish qurilmalarda keng qo'llaniladi.

Sodda va ishonchli tok manbayi (ТВ) kuchlanish rezonansi bo'yicha sozlangan induktiv-sig'imli TM ning (3,23- a rasmga qarang) ish rejimi quyidagi Kirxgof tenglamalari tizimi bilan ifodalanadi:


TM





3.23- rasm. Bir fazali induktiv-sig'imli TMning sxemasi (a) va kuchlanishlaming vektor diagrammasi (b).





(3.3)











Uch fazali TMning ish rejimlarini aniqlash uchun biron-bir fazasi uchun Kirxgof tenglamasini tuzish kifoyadir va bu tenglamalar tizimi (3.3) ko'rinishdaboiadi. I_yilkga nisbatan yechimi ifodasini soddalashtirib va mos o‘zgartirishlardan so‘ng R_L = Oboigan hoi uchun quyidagi ifodani hosil qilamiz:

i*-Ц/х,-Oi)

Bunda: U — tarmoqning liniya kuchlanishi; X_L = X_c = X_R — sig‘im va reaktorlarning reaktiv qarshiliklarjning rezonans qiymatiari. 3.24- b rasm­dagi vektor diagrammadagi ON yuklanish kuchlanishi vektori godografi (U_vuk = IyukRyuk) va U_AB kuchlanishga perpendikular boiadi. Yuklanishning qisqa tutashishi, ya’ni R_yuk — 0 rejimi tarmoq uchun eng yengil rejim bo'ladi va liniya toki


I, =


1


U,


0,


V,


7зx_rd_l


agarda R_L = 0 , agarda R_l ф 0


(3.7)


л/3 z_L-z_e Z_L +z_c

qiymatga teng bo'ladi.

Yuklanishning salt yurish rejimi, ya’ni R_yuk ^{= 00} favqulodda (avariya)

rejimi boiib, ta’minlovchi tarmoqning qisqa tutashuv rejimiga mos keladi:


// =Vз


u.


Zl + %C





agarda Ri = 0, agarda R_L ф 0.


(3.8)


TMning tashqi tavsifini ifodalovchi tenglamada yuklanishning toki chi­qish ko‘rsatkichi boiib, g‘alayonlovchi ta’sir esa yuklanishning kuchla­nishi boiadi:


x_pd_l


1 +


1


2V3D_l


(3.9)


n L

bunda: = -*5 reaktorning aslligi.

^HL

Bu tenglamada U_yuk = 0 boiishi TM tashqi tavsifining salt yurish rejirni- dagi !_yak = /₀qiymatini beradj (3.25- rasm).








Vyuir¹ Ui Ufgk


3.25- rasm. TMning tashqi tavsifi.

Tavsifning nishabligi U_yuk- t/, bo'lgandagi hoiat uchun statizm orqali aniqlanadi: