1
OZBEKISÒON RESPUBLIKASI OLIY VA ORÒA MAXSUS
ÒALIM VAZIRLIGI
ORÒA MAXSUS KASB-HUNAR ÒALIMI MARKAZI
MAISHIY XIZMAT
MASHINALARI VA JIHOZLARINI
ELEKTR ENERGIYA BILAN
TAMINLOVCHI IKKILAMCHI
ELEKTR ENERGIYA MANBALARI
Kasb-hunar kollejlari uchun oquv qollanma
Toshkent
«Yangi nashr»
2007
Sh.A. Mavlonov
2
Ò a q r i z c h i l a r : E. OLJAYEV ToshDTU ning «Avtomatika
va telemexanika» kafedrasi dotsenti, t.f.n.
S.A. ABDUGOFUROVA Toshkent
Radiotexnika kasb-hunar kolleji katta
oqituvchisi.
Oliy va orta maxsus, kasb-hunar talimi ilmiy-metodik
birlashmalari faoliyatini muvofiqlashtiruvchi Kengash tomonidan
nashrga tavsiya etilgan
ISBN 978-9943-330-11-5 ©«Yangi nashr», 2007-y.
Mavlonov Sh.A.
Maishiy xizmat mashinalari va jihozlarini elektr energiya bilan
taminlovchi ikkilamchi elektr energiya mandalari: Kasb-hunar kollejlari
uchun oquv qollanma/ Sh.A. Mavlonov; Ozbekiston Respublikasi oliy va
orta-maxsus talim vazirligi, Orta maxsus, kasb-hunar talimi markazi.
Toshkent: Yangi nashr, 2007. 88 b. ISBN 978-9943-330-11-5:
BBK 31.293-5
31.293-5
M13
Oquv qollanma kasb talimi yonalishining «Radiotexnika»,
«Maishiy xizmat mashinalari va jihozlarini tamirlas» mutaxassisligida
talim oluvchi oquvchilari uchun tayyorlangan bolib, talim borasidagi
milliy kadrlar tayyorlash qonuniga mos tushadi.
Oquv qollanmada maishiy xizmat mashinalari va jihozlarida
ishlatiladigan manbalarning turalri, ularning ishlash prinsipi,
xarakteristikasi, parametrlari va sxemalari keltirilgan.
3
SOZBOSHI
Elektr energiya boshqa turdagi energiyalarga nisbatan katta
yutuqqa ega, oson yol bilan hosil qilinadi, uzoq masofalarga
uzatiladi va ozgartiriladi. Elektr energiyani akkumulatorlarda
saqlash va tejamkorlik bilan uzoq vaqtgacha ishlatish mumkin.
Sanoat, xalq xojaligi, aloqa, qishloq xojaligi va harbiy sohalarni
energosistemalar yoki xudud elektrostansiyasi elektr energiya
bilan taminlab beradi.
Maishiy xizmat mashinalari va jihozlari sanoat tarmogidan
oquvchi ozgaruvchan tok orqali kuchlanishi 220 V, chastotasi
50 Hz bolgan ozgaruvchan kuchlanishda ishlaydi. AQSH
da esa sanoat tarmogida 115 V, 60 Hz chastotali ozgaruvchan
kuchlanish ishlatiladi. Elektronikaning hamma sohalarini
elektr manbayisiz koz oldiga keltirish mumkin emas: sanoat
elektronikasi; transport elektronikasi, elektroenergetika,
radiotexnika, televidenie, kompyuter texnikasi va boshqalar.
Bu sohalarda ishlatiladigan maishiy xizmat mashinalari va
jihozlari olchov va nazorat qurilmalarida, boshqaruvchi va
muhofazalovchi qurilmalar, ozgartirgichlar qurilmalarida
hamda axborotni uzatuvchi, qabul qiluvchi, kuchaytiruvchi
qurilmalarda ishlatiladi.
Bunday qurilmalarning ishlashi uchun albatta elektr manba
bolishi shart. Aksariat qurilmalar ozgarmas elektr manbayida
ishlaydi. Elektron qurilmalarning 9V dan kam kuchlanishda
ishlaydigani galvanik elementlar akkumulatorlar va
batareyalar yordamida ishlashi maqsadga muvofiqdir (albatta
tok kuchiga va xizmat qilish vaqtiga qarab).
Qurilmalarning 9V ozgarmas kuchlanishdan yuqori
kuchlanishda ishlaydiganlari uchun sanoat tarmogidan
oqadigan ozgaruvchan kuchlanishni ozgarmas kuchlanishga
ozgartirilib manba sifatida qollaniladi. Elektr energiyaning
bir shaklidan ikkinchi shakliga ozgartirib berilishi ikkilamchi
elektr manbalarida amalga oshiriladi.
4
Kasb talimi yonalishining «Radiotexnika», «Maishiy
xizmat mashinalari va jihozlarini tamirlash» mutaxassisligida
talim oluvchi oquvchilar uchun «Maishiy xizmat mashinalari
va jihozlarini elektr energiya bilan taminlovchi ikkilamchi
energiya manbalari» fanini oqitish katta ahamiyatga ega. Bu
fanni organish uchun elektr ozgartirgich qurilmalari
nazariyasini organib amaliyotga qollash, ularni analitik
hisoblash hamda shu sinfga kiradigan yangi, ixcham, foydali
ish koeffitsiyenti yuqori bolgan qurilmalarni adabiyotlardan
izlab organishdan iboratdir.
Oquv qollanma tarkibida doimiy ozgarmas kuchlanish hosil
qiluvchi manba turlari, ularning ishlash prinsipi,
xarakteristikalari va parametrlari mujassamlangan, shu bilan
bir qatorda ozgarmas kuchlanishni ravon ozgartiradigan
manbalar, impulsli manbalar, kuchlanishni siljituvchi
qurilmalar, filtrlar, invertorlar, chastota ozgartirgichlar,
konvertorlar, stabilizatorlar, mitti elementlardan tashkil
topgan manbalar hamda doimiy ozgarmas kuchlanish hosil
qiluvchi mabaning namunaviy analitik yechimi uslubiy
qollanma tarkibidan joy olgan.
Muallif oquv qollanmaning qolyozmasini diqqat bilan
korib chiqib, qimmatli maslahat va korsatma berganligi uchun
ToshDTU «Sanoat elektronika» kafedrasining dotsenti, t.f.n.
Shoislomov Shavkat Shoabdurahmonovichga minnatdorchilik
bildiradi.
«Maishiy xizmat mashinalari va jihozlarini elektr energiya
bilan taminlovchi ikkilamchi energiya manbalari» oquv
qollanmasi ozbek tilida birinchi marta yozilganligi sababli,
ayrim kamchiliklardan holi bolmasligi mumkin. Shu boisdan
bu oquv qollanma togrisidagi tanqidiy fikr - mulohazalar
va istaklaringizni ToshDTU «Elektronika, avtomatika kasbiy
talimi va radiotexnika» kafedrasiga yuborishingiz soraladi
va muallif tomonidan bajonudil qabul qilinadi.
5
KIRISH
Hozirgi vaqtda texnika taraqqiyotining asosiy omili yangi
texnologiyadir. Yangi texnologiyani qollash katta foyda
keltiradi. Bunday texnologiyaga asoslangan qurilmalarni oz
joyida qollash va boshqa qurilmalar bilan moslashtirib katta
foyda olib, murakkab qurilmalar va sistemalar hosil qilish
asosiy masalalar qatoriga kiradi [1, 4].
Radiosistemalarning elektromexanik qismlarida yangi
texnologiyaga asoslangan qurilmalarning ishlatilishi butun
sistemaning sifatini yaxshilashga olib keladi.
Eletromexanik qurilmalarga turli elektromexanik
mashinalar, apparatlar, asboblar, ozgartirgichlar va boshqalar
kiradi. Ular sistemaning boshqaruv qismida va elektr manba
qismida ishlatiladi.
Elektromexanik qurilmalar quyidagi guruhlarga bolinadi:
a) radiosistemalarning tarkibiga kiradigan qurilmalar
(elektryuritma, qaytaulagich, mantiqiy elementlar, sinxron
boglanuvchi sistemalar, oz-ozini sozlovchi qurilmalar,
datchiklar va boshqalar);
b) elektr manba qurilmalari. Bu ozgartirgichlar kam
quvvatli qurilmadan quvvati yuqori qurilmalargacha ishlashlari
uchun elektr energiya bilan taminlab beradi (elektromashina
generatorlari, transformatorlar, togrilagichlar, ozgartirgich-
lar va boshqalar).
6
I BOB. ELEKTR MANBA TURLARI
1.1. Fanning tarkibi, mazmuni va elektr manbaning
tuzilish prinsipi
Manbalar murakkab qurilma bolib, uning struktura sxemasi
1-rasmda korsatilgan.
Birlamchi elektr energiya manbayi (BEEM) noelektrik ener-
giyani (mexanik, issiqlik, kimyoviy) elektr energiyaga
aylantiradi. BEEM larga elektromashina generatorlari,
termogeneratorlar, galvanik elementlar, akkumulatorlar, atom
elektrostansiyalari va boshqalar kiradi.
Ikkilamchi manbalarda elektr energiyaning bir shakli boshqa
bir shakliga ozgartirgichlar orqali ozgartiriladi. Bu ozgartir-
gichlar tarkibiga togrilagichlar, rostlagichlar, chastota
ozgartirgichlar va stabilizatorlar kiradi. Togrilagichlarda
esa ozgaruvchan kuchlanish ozgarmas kuchlanishga aylanti-
riladi. Ozgartirgichlar tarkibidagi birlamchi stabilizator esa
ozgaruvchan kuchlanishni stabillash uchun ishlatiladi, ayrim
hollarda kuchlanishning shaklini
ham ozgartiradi.
Chiqishdagi stabilizator esa
ozgarmas kuchlanishni stabillash va
shaklini tekislash uchun ishlatiladi.
Hozirgi zamon manbalari kop
tarmoqli (kanalli) qilib tayyor-
lanmoqda. Manbalarning asosiy
xarakteristikasi tashqi xarakteris-
1-rasm
2-rasm
Birlam-
chi elektr
manba
Birlamchi
kuchlanish
stabilizatori
Togrilgaich
C h i q i s h
kuchlanish
stabilizatori
Yuklama
7
tikadir (2-rasm). Bu xarakteristika chiqish kuchlanishi bilan
chiqish toki orasidagi munosabatni korsatadi.
Xarakteristikadagi har bir egri chiziq tashqi parametrlari
bilan farqlanadi (tashqi muhit harorati, birlamchi kuchlanish
kattaligi va boshqalar). Tashqi xarakteristikaning oilasi manba
togrisida tola fikr yuritishga va quyidagi asosiy parametrla-
rini aniqlab olishga yordam beradi:
nominal chiqish kuchlanishi;
yuklama quvvati;
foydali ish koeffitsiyenti;
chiqish kuchlanishining chegarasi;
chiqish kuchlanishining stabilligi;
manbaning ichki qarshiligi.
Chiqish qarshiligi qancha kam bolsa, yuklamada quvvat shuncha
kop boladi. Shular bilan bir qatorda iqtisodiy-konstruktor
korsatkichi ham bor. Bu korsatgichga ozgartirgichning ogirligi,
hajmi va bahosi kiradi. Agarda BEEM chiqishidagi yoki sanoat
3-rasm
8
tarmogidan olingan kuchlanish bilan tok yuklama uchun yetarli
bolmasa, u holda qoshimcha qurilmalar qoshish yoli bilan
quvvatliroq togrilagichlar hosil qilish mumkin.
3-a,b,d rasmda kuchlanishni oshiruvchi togrilagichlarning
struktura sxemasi keltirilgan.
Bunda BEEM birlamchi elektr energiya manbayi; KOM
kuchlanishni oshiruvchi manba; Tr transformator; KOT
kuchlanishni oshiruvchi togrilagich; F filtr, IM
1
, IM
2
ikkilamchi manbalar.
Invertor va togrilagichlarning ikkilamchi manbalarda
ishlatilishi ozgartirgichning ixchamlanishiga, vaznining kamayi-
shiga va kam energiya isrofiga olib keladi, chunki togrilagichlar
tarmoq transformator kuchlanishi yordamisiz ishlaydi (4-rasm).
Elektr manbalar loyihalanayotganda quyidagi talablar
quyiladi:
1) ishlab chiqarilayotgan kuchlanish va tok (ozgaruvchan
va ozgarmas) talab qilingan kattalikdan farqlanmasligi kerak;
2) kuchaytirayotgan va ishlab chiqarayotgan qurilmani
taminlagan elektr manba katta xatoliklar keltirib
chiqarmasligi kerak;
3) puxta ish qobiliyatiga ega va uzoq muddatga bardosh
berib ishlashi, ekspluatatsion parametrlarining zaiflashmasligi
va ixchamligi, kam vaznli bolishi, yuqori foydali ish
koeffitsiyentiga ega bolishi talab qilinadi;
4) manbaning kuchlanish va tok pulsatsiyasi ruxsat berilgan
kattalikdan oshmasligi kerak.
Tok va kuchlanish pulsatsiya koeffitsiyenti quyidagicha
aniqlanadi:
PLQ
PD[
PLQ
PD[
'
R
R
8
8
8
8
8
8
.
S
PLQ
PD[
PLQ
PD[
'
R
R
,
,
,
,
,
,
.
S
4-rasm
9
Yuklama aktiv qarshilik korinishida bolsa, kuchlanish va
tok boyicha pulsatsiya koeffitsiyenti quyidagicha aniqlanadi:
µ
µ
R
P
P
,
,
8
8
.
S
Buyerda I
m
va U
m
tok va kuchlanishning ozgaruvchan
tashkil etuvchisi.
I
O
va U
O
tok va kuchlanishning ozgarmas tashkil
etuvchisi.
Eng past chastota pulsatsiyasi kattaliklar ichida muhim
ahamiyatga ega. Chastota pulsatsiyasi qancha katta bolsa, uni
tekislash shuncha oson boladi. Sanoatda ishlatiladigan kuchlanish
chastotasi 50 Hz dir, kuchlanishi esa ~127V, ~220V, ~380 V.
Samolyot bortlarida, kemalarda 400 Hz chastotali, 220/380 V li
va 27,4 V li kuchlanish ishlatiladi. Ozgarmas kuchlanishli avtonom
manbalar (115 V va 230 V) ham mavjud. Kosmik apparatlarda va
kochuvchi qurilmalarda manba sifatida elektrokimyoviy manbalar,
quyosh elementlari va fotoelementlar ishlatiladi.
Elektromashina generatorlari 225 kV ozgaruvchan
kuchlanish hosil qilib beradigan qurilmaga kiradi. Ular
ozgarmas tokni (2yo400 V) ozgartirib beradi. Hozirgi vaqtda
impulsli manbalar ishlatilmoqda. Ular chastotasi 16 kHz
bolgan qurilmalarni taminlash uchun ishlatiladi. Ular ixcham
va tejamkordir.
1.2. Ozgarmas kuchlanish manbalari. Togrilagichlarning
turlari va tasnifi
Ozgaruvchan tokni ozgarmas tokka ozgartiruvchi
tgrilagichlarning koplab turlari mavjud. Quyidagi
sxemalarda ularning keng tarqalgan turlari keltirilgan. Bularni
tartib bilan organish uchun ular quyidagi belgilarga asosan
tasniflanadi:
a) faza kuchlanishining har bir yarim davrida yuklamadan
oqadigan tokning xarakteriga qarab;
b) ozgaruvchan kuchlanishning fazalar soniga qarab;
d) manbaning fazalar soniga qarab.
a) turdagi togrilagichlarga bitta yarim davrli togrilagich-
lar kiradi (5-a, b, d rasm).
10
5-rasm
6-rasm
6-rasmda uch fazali nol chiqishli togrilagich keltirilgan.
11
Togrilagichlar ishlayotgan tarmogiga qarab bir fazali va
uch fazali togrilagichlarga bolinadi. Katta quvvatli
togrilagichlarda suniy ravishda olti fazali togrilagichlar
ishlatiladi (7, 8 - rasmlar).
Togrilagichlarda togrilangan kuchlanishning fazalar
sonini aniqlash uchun quyidagi ifodadan foydalaniladi:
m=p·q.
Buyerda m togrilangan fazalar, r togrilanuvchi
kuchlanishning fazalar soni, q yarim davrlar soni.
Togrilagich qurilmasi chiqish parametrlari, ventil
parametrlari, togrilash sxemalari va transformator
parametrlari bilan xarakterlanadi.
8-rasm
7-rasm
12
Chiqish parametrlari quyidagilar:
togrilangan kuchlanishning ortacha qiymati U
0
;
togrilangan tokning ortacha qiymati I
0
;
togrilangan tok zanjiridagi quvvat P
0
= U
0
I
0
.
Pulsatsiya koeffitsiyenti K
p
togrilangan kuchlanishning
tasir etuvchi ozgaruvchan tashkil etuvchisi U
m
ni togrilangan
kuchlanishning ortacha qiymati U
0
ga nisbatiga tengdir, yani
K
p
= K
pk
= U
mk
/U
0
;
bu yerda k garmonika tartibi.
Transformatorning parametrlariga quyidagilar kiradi:
transformatorning birlamchi va ikkilamchi cholgamidagi
tok va kuchlanishning haqiqiy qiymati (I
1
, I
2
, U
1
, U
2
);
birlamchi chulgamdagi quvvat S
1
= m
1
·I
1
·U
1
;
ikkilamchi chulgamdagi quvvat S
2
= m
2
·I
2
·U
2
;
transformator quvvati S
tr
= (S
1
+ S
2
)/2;
birlamchi chulgamning foydali ish koeffitsiyenti K
1
= R
0
/S
1
;
ikkilamchi cholgamning foydali ish koeffitsiyenti K
2
= R
0
/S
2
;
transformatorning foydali ish koeffitsiyenti K
tr
= R
0
/S
tr
;
(m
1
, m
2
birinchi va ikkinchi chulgamning fazalar soni).
Diodlarning parametriga quyidagilar kiradi:
ventil tokining ortacha, tasir etuvchi va amplituda
qiymati (I
or
, I
0
, I
m
);
teskari kuchlanishning maksimal qiymati U
tesk.maks.
.
Hozirgi vaqtda sanoatda diodning uch turi ishlab
chiqarilyapti:
selenli;
germaniyli;
kremniyli.
Selenli ventillar aluminiy asosda tayyorlanadi. Ularning
teskari kuchlanishi 20 yo 45 V.
Germaniyli ventillar suvli sovitgichlar bilan tayyorlanadi:
ÂÃÂ-200, ÂÃÂ-500, ÂÃÂ-1000 larning togri toki 50 ¸ 150 A
gacha, teskari toki 20 yo 30 mA, teskari kuchlanishi bir necha
yuz voltga boradi, FIK 0,98 ga teng.
Kremniyli ventillar havo orqali sovitiladi. Ularning  va
ÂË seriyalari mavjud. Togri tok 800 A gacha, ÂÂ va ÂËÂ
da togri tok 1250 A gacha boradi. U
tesk
ruxsat berilgan
13
kuchlanish 100 V yo 1500 V gacha; teskari tok I
tesk
= 1 yo 5 mA
gacha. Kremniyli Ä203 va Ä226 turdagi ventillardan oqadigan
togri tok 0,1 yo 10 A gacha. Teskari kuchlanish 600 V
gacha.
1.3. Bitta yarim davrli togrilagich
Aktiv yuklamada ishlovchi bitta yarim davrli togrilagich-
ning sxemasi 9-a rasmda keltirilgan.
Bu sxemada i
1
,~U
1
tarmoqdagi tok va kuchlanish, Tr W
1
birlamchi va W
2
ikkilamchi chulgamli tarmoq transformatori.
Tarmoq transformatorining ikkilamchi chulgamiga diod D
ning anod tarafi ulangan. Chulgamning boshqa uchi bilan
diodning katodi orasiga R yuklama ulangan. Chiqish
kuchlanishi U
0
shu yerdan olinadi.
Tok dioddan va yuklamadan transformator ikkilamchi
chulgamidagi tasir etuvchi U
2
ozgaruvchan kuchlanish
davrining faqat bitta yarim davrida, yani musbat yarim davrida
otadi (r togri diod =0), diod ochiladi, yani anodga musbat
potnetsial keladi va diod ochiladi. Ikkinchi yarim davrda diod
yopiq, chunki diodning anodiga manfiy potentsial keladi (r togri
diod=4). 9-b rasmdan korinib turibdiki, bu tok pulslanuvchi
xarakterga ega bolib, yuklamadan faqat bir tomonga oqib,
kattaligi esa 0 dan to I
2m
kattalikkacha ozgaradi.
Togrilangan tokning va kuchlanishning ozgarmas tashkil
etuvchisi quyidagicha aniqlanadi:
9-a rasm
14
,
,
8
8
8
S
Bu yerda I
2
,
U
2
tasir etuvchi tok va kuchlanish;
U
2m
kuchlanishning amplituda chiqish qiymati.
U
0
, I
0
tok va kuchlanishning ozgarmas tashkil etuvchisi:
U
0
=0,318·U
2m
, I
0
=0,318·I
2m
;
U
tesk.m
= U
2m
=
p
· U
0
teskari maksimal kuchlanish.
Ozgaruvchan kuchlanishni ozgarmas kuchlanishga
aylantirishda sifat belgisi qilib
8
8
nisbati olinadi. Kasrdan
chiqqan qiymat qancha katta bolsa, togrilagichning sifati
shuncha yaxshi boladi.
Togrilagichning chiqishdagi togrilangan kuchlanishda
ozgaruvchan tashkil etuvchining kam bolishi uning
sifatliligini bildiradi va pulsatsiya koeffitsiyenti orqali
aniqlanadi.
8
8
.
8
8
.
S
P
S
¸¸¹
·
¨¨©
Do'stlaringiz bilan baham: |