Ші дәріс тақырыбы. «Басқарылмайтын түзеткіштер».

Түзеткіш деп айнымалы ток энергиясын тұрақты ток энергиясына түрлендіруді қамтамасыз ететін құрылғыны атайды. Жалпы жағдайда түзеткіш 3.1. суретіндегі кейіпінде болады. 1 трансформаторы түзеткіштің кірістік және шығыстық кернеулерін үйлестіру үшін, сонымен қатар қоректендіруші желіні және жүктемені гальваникалық бөлу үшін қызмет етеді. Кейбір жағдайларда трансформаторға шығыстық кернеуді трансформация коэффициентін өзгерту арқылы реттеу функциясы жүктеледі. 2 вентиль блогы 3 фильтрі арқылы 4 жүктеме тізбегіндегі айнымалы кернеуді түзетуді жүзеге асырады. Егер түзеткіштің вентиль жинағы басқарылатын вентильдерде орындалатын болса, түзеткіш құрылымына 5 блогы кіреді. Түзеткіштің қалыпты пайдаланымын қамтамасыздандыру үшін және оны апаттық режимдерде зақымданудан қорғау үшін оның құрылымына 6 қорғау мен сигналдау, сонымен қатар қондырылған диагностика блогы кіреді.

Жекелеген түзеткіштерде трансформаторлар болмауы мүмкін, мысалы, трансформаторсыз түзеткіштер немесе шығыстық фильтрсіз түзеткіштер (әдетте көпфазалық).

Түзеткіштер келесі белгілер бойынша топтастырылады:

- қорек көзінің фазалар саны бойынша бірфазалық және көпфазалық түзеткіштер;

- вентильдік жинақ құрылымы бойынша – көпірлік және орталықтық нүктемен;

- вентильдік жинақ түрі бойынша – диодтық, тиристорлық, транзисторлық, құрама (диодтық-тиристорлық).

3.1. суреті. Түзеткіштің блок-схемасы: 1 – трансформатор; 2 – вентиль жинағы; 3 – фильтр; 4 – жүктеме; 5 және 6 – басқару, қорғау және сигналдау блоктары.

Кейде түзеткіштер қуаты және шығыстық кернеу шамасы бойынша сұрыпталады, бірақ бұл сұрыптау тек қана шартты түрде. Әдетте қуаты бойынша кіші (бірлік киловаттар), орташа (ондаған киловатт) және үлкен (жүз киловаттан жоғары) қуатты түзеткіштерді бөледі. Кернеуі бойынша – төмен (250 В-ке дейін), орташа (1000 В-ке дейін) және жоғары (1000 В-тен жоғары) кернеулі болады.

Түзеткіштерді қуаты бойынша бөлудің аспатар үшін және түзеткіштің, оның элементтерінің параметрлері мен сипаттамаларын есептеу әдістері үшін мәні бар.

Жүктеме сипатының да сұрыптамалық болуы мүмкін, сонымен байланысты активті, активті-индуктивті және ЭҚК-і бар жүктемеге жұмыс істейтін түзеткіштерді танып біледі.

Түзеткіштерді жобалағанда және жасақтағанда олардың элементтерінің жұмыс жағдайын біліп, параметрлерін анықтау қажет.

Түзеткіштің және оның элементтерінің сипаттамалары мен параметрлерін дәлме-дәл анықтау үшін түзеткіште өтіп жатқан электромагниттік процестерге толық талдау жасайды.

Қарапайым бірфазалы біржартыпериодтық идеалданған 3.2 суретіндегі Тр трансформаторынан, VD диодынан және Rd жүктемелік резисторынан тұратын принципиалдық схемасы бар түзеткішті мысал ретінде қолданып айнымалы токты түзету процесін қарастырайық. Трансформатордың бірінші реттік орамасына қоректендіру желісінің кернеуі келтіріледі. Сонда идеалды трансформатор жағдайында оның екінші реттік орамасында да синусоидалдық кернеу болады.

3.2 суреті. Бірфазалы біржартыпериодтық түзеткіш.

3.3 а суретінде көрсетілген трансформатордың екінші реттік орамасындағы кернеу полярлығында (3.3, б суретіндегі 0-ден -ге дейін уақыт интервалы) диодқа трансформатордың тура бағыттағы кернеуі келтірілген. Ол өткізгіштік қалыпта болады, диодтағы кернеу құлауы бір вольт шегінде. Бұл жерде трансформатордың екінші реттік орамасының кернеуі жүктемеге қойылады және ол, трансформатордың екінші реттік орамасы және диод бойынша i_d тогы өтеді. Келесі жартылайпериодта трансформатордың екінші реттік орамасындағы кернеу қарама-карсы полярлыққа ие, VD диоды өткізбейтін қалыпта, оған кері бағытта трансформатордың екінші реттік орамасының кернеуі келтіріледі. Бұл жағдайда жүктеме кернеуі нөлге тең, ал онда, трансформатордың екінші реттік орамасында және диодта ток жоқ.

Сонымен, Rd жүктемелік резисторына тек қана бір полярлықты (түзетілген) кернеу келтіріледі және ол бойынша ток бір бағытта өтеді.

Аталмыш кезеңдегі түзетілген кернеудің орташа мәні:

U_d = ₂ Sin = U₂ = 0,45U₂,

бұл жерде U₂ – трансформатордың екінші реттік орамасындағы кернеудің әсерлік мәні.

Бірден-бір қорек көзі ретінде бірфазалы айнымалы ток желісі болатын жағдайларды есептемегенде, орта және үлкен қуатты тұрақты ток тұтынушыларын қоректендіру үшфазалы түзеткіштермен жүзеге асады.

Үшфазалы айнымалы токты түзеткенде лүпілдеу амплитудасы төмендеуінің есебінен түзетілген кернеудің сапасы жақсарады. Үшфазалы түзеткіштерде сонымен қатар кернеудің тегістелуі де оңай, өйткені лүпілдеу жиілігі бұл жерде бірфазалық түзеткіштерге қарағанда едәуір жоғары. Қарастырылған қуат диапазонында түзеткіштік қондырғыларды құрағанда жеңілдетуші фактор ретінде үшфазалық схемаларды ток және кернеу бойынша вентильдерді аз жүктеу болады.

Үшфазалы ток түзеткіштері ішінен практикада кеңінен қолданыс тапқаны үшфазалы көпірлік схемасы (Ларионов схемасы), сондықтан оған көбірек көңіл бөлінеді. Бірақ үшфазалы токты түзету ұстанымын және түзеткіштердің жұмыс режимдерін дұрыс түсіну үшін нөлдік шықпасы бар үшфазалық схеманы қарастырайық.