Bevosita chastota o’zgartgichlarning asosiy sxemalari, strukturalari

Bevosita chastota o’zgartgichlarining ishlash printsiplari, ularning vaqt diagrammalari, afzalliklari va solishtirma tahlili.
Quyida bevosita aloqali va tiristorlari tabiiy kommutatsiyalanuvchi o’zgartgichning ishlashini uch fazali ─ bir fazali sxema misolida ko’rib chiqamiz.
O’zgartgich sxemasida ikkita tiristorlar guruhini ajratish mumkin: katod guruhi (T₁, T₂, T₃) va anod guruhi (T₄, T₅, T₆). Yuklama Z_yu ni aktiv deb olamiz. Ish jarayonida ochuvchi impulьslar anod va katod guruhlari tiristorlariga navbat bilan beriladi. Oziqlantirish tarmog’i kuchlanishi bilan sinxronlashtirilgan ochuvchi impulьslar birin-ketin katod guruhi T₁, T₂, T₃ tiristorlariga berilgan paytda u to’g’rilagich rejimida ishlaydi (o’rta nuqtali uch fazali sxema bo’yicha) va yuklamada transformatorning nolь chiqish simiga nisbatan kuchlanishning musbat yarim to’lqinini shakllantiradi (1-rasm b) ochuvchi impulьslar tiristorlarga oziqlantirish tarmog’i liniya kuchlanishiga nisbatan α burchakka siljigan holda beriladi. I va II guruhlarning to’la tsiklli ishi natijasida yuklamada oziqlantirish tarmog’i asosiy garmonikasi f₁ chastotasidan kichik bo’lgan f₂ chastotali o’zgaruvchan kuchlanish hosil qilinadi. f₂ chastotasi har bir guruh tiristorlari tok o’tkazadigan vaqt davomliligi bilan aniqlanadi.
CHiqish kuchlanishini α burchakni o’zgartirib rostlash mumkin. Yuklamadagi kuchlanish o’zgarmas qismining bo’lmasligi uchun anod va katod guruhlarining ishi vaqtlari teng bo’lishi shart. 1-rasm b dagi diagrammada ko’rinib turibdiki, katod guruhi tiristorlari faqat anod guruhi tiristorlari tomonidan shakllangan yarim to’lqin nolgacha tushgandagina ishga kirishadi va aksincha. Sababi, tiristor o’zidan o’tayotgan tok (tok fazasi kuchlanish fazasi bilan to’g’ri keladi) nolga tushmaguncha ulangan (ochiq) holatda qoladi.
Uch fazali-bir fazali sxema bo’yicha har bir guruh tiristorlari π / 3 ga teng vaqt intervalida o’zaro kommutatsiyalanadi (guruh ichki kommutatsiyasi). SHuning uchun kommutatsiya intervalini hisobga olmaganda bitta yarim to’lqin uzunligi uchun quyidagi ifodani yozish mumkin

Bunda n ─ yarim to’lqindagi sinusoidalar soni; ─ chiqish kuchlanishi yarim to’lqinining nolgacha tushguncha bo’lgan burchagi.
Oziqlantirish tarmog’i fazalari soni m₁ bo’lganda chiqish va kirish chastotalarining bog’lanishi quyidagicha ifodalanadi

Bunda f₁ va f₂ ─ kuchlanish asosiy garmonikasi kirish va chiqish chastotalari.
Formuladan ko’rinadiki, va f₂ faqat diskret qiymatlar oladi. Masalan, n=1, 2, 3 … , m₁=3 va va f₁= 50 Gts bo’lganda 30, 23, 16, 66 Gts va shunga o’xshash. CHastotani bir maromda o’zgartirishni ta’minlash uchun tiristorlarning bir guruhi ishi tugashi va ikkinchi guruh ishi boshlanishi orasida φ_II pauza bo’lishi shart. Bu holda f₁ va f₂ ─ chastotalarining bog’liqligi quyidagicha ifodalanadi

Bevosita aloqali va tabiiy kommutatsiyali chastota o’zgartgich sxemalari nisbatan sodda (sxemaning kuch qismi nazarda tutilganda) va nisbatan kichik nisbiy massa-gabarit ko’rsatkichlariga ega. Ularning muhim kamchiligi esa garmonik tarkib bo’yicha chiqish kuchlanishi sifatining pastligi, ya’ni buzilish koeffitsientining yuqori qiymati. Bundan tashqari bu kabi o’zgartirgichlar ish printsipi shundayki, ular faqat oziqlantirish tarmog’i chastotasidan past chastotali kuchlanishlar olish uchun yaraydi.
Bevosita aloqali o’zgartirgich chiqishida oziqlantirish tarmog’i chastotasidan katta chastota olish uchun tiristorlar guruhlarida tabiiy emas, sun’iy kommutatsiyalash sxemalari qo’llaniladi.

Chastota o’zgartirgichlar tarkibiga to’rtta asosiy element kiradi:

─ To’g’rilagich; ─ Oraliq zanjir; ─ Invertor; ─ Boshqaruvchi sxema.
1. To’g’rilagich bir fazali yoki uch fazali oziqlantiruvchi tarmoqqa ulanganda o’zgarmas tokning pulьsatsiyalanuvchi kuchlanishini shakllantiradi. To’g’rilagichlar ikki xil bo’ladi ─ boshqariluvchi va boshqarilmaydigan.
2. Oraliq zanjirlar uchta tipdan bittasi bo’ladi:
a) to’g’rilagich kuchlanishini doimiy tokka o’zgartiradi.
b) o’zgarmas tokning pulьsatsiyalanuvchi kuchlanishini stabillaydi yoki silliqlaydi va uni invertorga uzatadi.
s) to’g’rilagichning o’zgarmaydigan doimiy tokini o’zgaruvchan tokning o’zgaradigan kuchlanishiga aylantiradi.