Një konvertues AC-to-DC është një pajisje që konverton fuqinë AC në drejtimin e rrymës. Kjo pajisje është jo-lineare, kështu që spektri i tensionit në prodhimin e tij është i ndryshëm nga hyrja. Në literaturën e huaj, pajisjet e tilla quhen AC / DC converters (AC / DC). Figura 1 tregon përkufizimin kushtëzues grafik të konvertuesit AC / DC. Format e valëve dhe spektrogramet e tensionit tregohen në hyrjen dhe daljen e tij.

Figura 1. Emërtimi grafik i kushtëzuar i ndreqësit

Konvertiteti AC / DC përmban si një ndreqës dhe një filtër që shtyp komponimet e tensionit të padëshiruar të prodhimit. Detyra e filtrit të lidhur me daljen e ndreqësit është të zgjidhni vetëm komponentën DC. U  0 (efekti përfitues i korrigjimit) dhe shtypni të gjithë komponentët e tjerë të spektrit të tensionit U  d (ripple). Ky veprim shpesh quhet "zbutje" e tensionit të prodhimit. Prandaj, një filtër i tillë quhet zbutje. Ajo kryhet në formën e një filtri të kalimit të ulët (zakonisht një filtër LC) me një gjerësi të brezit Δ f  f c.

Nëse ndreqësi, që është pjesë e konvertuesit AC / DC, përdor një tension të gjysëm valë të rrymës së alternuar, atëherë quhet një-cikël ose gjysmë valë dhe nëse të dy gjysmë-valë quhet push-pull ose valë e plotë. Figura 2 tregon një diagramë të thjeshtuar të një konvertuesi AC-to-DC të vetëm.

Figura 2. Qarku ekuivalent i konvertuesit AC-to-DC me një fund

Në këtë figurë, çelësi K në mënyrë sinkrone me frekuencën e burimit U1 lidh ngarkesën me burimin. Në ngarkesë, një tension pulsues është marrë me një frekuencë ω c. Gjatë periudhës së frekuencës së luhatjes së hyrjes, vetëm një impuls aktual kalon përmes ngarkesës dhe burimit. Frekuenca e rrymës së parë harmonike (dhe tensionit të valëzuar në ngarkesë) është i barabartë me frekuencën e rrjetit ω c. Komponenti i vazhdueshëm i rrymës së ngarkesës në këtë qark rrjedh nëpërmjet burimit të tensionit të hyrjes. Nëse ka një transformator në përbërjen e tij, ai do të çojë në magnetizim dhe përkeqësim të parametrave në masë dhe dimensionale. Nëse voltazhi i rrjetit në ndreqësin e valëve të plotë është harmonik U 1 = U  m mëkat ω c t atëherë diagramet kohore të tensionit në hyrje dhe dalje të këtij qark do të duken si ato të paraqitura në Figurën 3.

Figura 3. Diagramet e tensionit të tensionit në hyrjen dhe daljen e një konvertuesi me gjysmë valë

Siç mund të shihet nga kjo shifër, niveli i komponentit DC të qarkut të prodhimit të konvertuesit AC / DC të vetme përfunduar është mjaft i vogël. Prandaj, skema push-pull shpesh përdoret. Një figurë e konvertuesit AC-DC të shtytësit është treguar në figurën 4.

Figura 4. Qarku ekuivalent i një konvertimi AC-to-DC dy-stroke

Në këtë skemë, çelësat K1 dhe K2 lidhin ngarkesën për kohën e një gjysmë valë (T / 2) dy herë në periudhë. Prandaj, gjatë periudhës së ndryshimit të tensionit kryesor, dy impulse aktuale kalojnë përmes ngarkesës dhe burimit, dhe për shkak të kalimit, rryma rrjedh përmes ngarkesës në një drejtim. Komponenti i vazhdueshëm i rrymës së ngarkesës nuk rrjedh nëpërmjet burimit primar dhe nuk ndikon në funksionimin e tij. Frekuenca e impulseve aktuale dhe të tensionit në ngarkesë U  H është dyfishi i frekuencës së rrjetit ω c, e cila lejon për të zvogëluar dimensionet e filtrit zbutës. Të gjithë këta faktorë mund të përmirësojnë ndjeshëm peshën dhe dimensionet e konvertuesit AC-to-DC. Diagramet e tensionit të tensioneve dhe rrymave në hyrje dhe dalje të një konvertuesi AC-to-DC dy-stroke janë paraqitur në Figurën 5.

Figura 5. Diagramet e tensionit të tensioneve dhe rrymave në hyrjen dhe daljen e konvertuesit të valës së plotë

Portat e pakontrolluara dhe të kontrolluara përdoren si çelësa në konvertuesit AC / DC, diodes, thyristors, transistorët bipolar dhe efekt në terren janë përdorur si switches. Valvulat më të përdorura gjerësisht, të cilat nuk përdoren si dioda gjysmëpërçuese.

Duhet të theksohet se konvertuesit moderne AC / DC janë bazuar në një skemë më komplekse. Ata së pari prodhojnë korrigjimin dhe filtrimin e lëkundjes së inputit, pastaj gjenerimin e frekuencës së lartë, voltazhi i të cilit shndërrohet në prodhimin e dëshiruar, dhe pastaj përsëri korrigjimin dhe filtrimin e të gjitha komponentëve të padëshiruar spektralë. Kjo mund të reduktojë ndjeshëm madhësinë e konvertuesit dhe të rrisë efikasitetin e saj. Shpesh ato kryhen në formën e njësisë kompakte me një copë.

Figura 6. Shfaqja e konvertuesit AC / DC

referencat:

1. Sazhnev A.M., Rogulina L.G., Abramov S.S. "Furnizim me energji i pajisjeve dhe sistemeve të komunikimit": Udhëzuesi i studimit / ZQV VO SibSUTI. Novosibirsk, 2008 - 112 s.
2. Aliyev I.I. Referenca elektroteknike. - ed. Corr. - M: IP Radio Soft, 2006. - 384s.
3. Gaytenko E.N. Burimet e furnizimit me energji dytësore. Dizenjimi dhe llogaritja e qarkut. Udhëzues studimi. - M., 2008. - 448 f.
4. Furnizimi me energji i pajisjeve dhe sistemeve të telekomunikacionit: Një doracak për universitetet / V.M. Bushuev, V.А. Deminsky, L.F. Zakharov et al. - M., 2009. - 384 s.
5. Denisov A.I., Zvolinsky V.M., Rudenko Yu.V. Converters Valve në sistemet e stabilizimit të saktë. - K .: Naukova Dumka, 1997. - 250 f.

Së bashku me artikullin "Conversion AC-to-DC" lexoni:

http: // website / BP / Ventil /

Përdorimi në jetën e përditshme të pajisjeve dhe pajisjeve të ndryshme elektrike që punojnë falë energjisë elektrike, na detyron të kemi njohuri minimale në fushën e inxhinierisë elektrike. Kjo njohuri që na shpëton jetën. Përgjigjet në pyetjet se si të bëhen rrymë alternative nga një rrymë e drejtpërdrejtë, çfarë tension duhet të jetë në një apartament dhe çfarë personi modern duhet të dijë për të shmangur humbjen dhe vdekjen nga ajo.

Mënyrat për të marrë energji elektrike

Sot është e pamundur të imagjinohet jeta juaj pa energji elektrike. Çdo ditë, e gjithë popullsia e planetit tonë përdor miliona watt të energjisë elektrike për të siguruar jetë normale. Por edhe një herë, duke përfshirë edhe një kazan elektrik, një person nuk mendon për mënyrën se si duhet të merret energjia elektrike në mënyrë që të krijojë filxhanin e tij të mëngjesit me kafe aromatike.

Ekzistojnë disa mënyra për të gjeneruar energji elektrike:

• nga energjia termike;
• nga energjia e ujit;
• nga energjia atomike (bërthamore);
• nga energjia e erës;
• nga energjia diellore, etj.

Për të kuptuar natyrën e shfaqjes së energjisë elektrike, konsideroni disa shembuj.

Energjia elektrike nga energjia e erës

Rryma elektrike është lëvizja e drejtpërdrejtë e grimcave të ngarkuara. Mënyra më e lehtë për ta marrë është energjia e forcave natyrore.

Në këtë shembull, nga energjia e erës. Njerëzit kanë mësuar të përdorin fenomenin natyror të defektit me fuqi të ndryshme të erës për një kohë të gjatë. Përmban helikopterin e erës të thjeshtë, të pajisur me një makinë dhe të lidhur me gjeneratorin. Gjenerator dhe prodhon energji elektrike.

Rryma e tepërt me përdorim të vazhdueshëm të mullirit të erës mund të akumulohet në bateri. Rryma konstante e zhvilluar ekologjikisht e pastër në jetën e përditshme dhe prodhimin nuk zbatohet.

Pranuar dhe konvertuar në rrymë alternative, ajo shkon për përdorim shtëpiak. Rryma e akumuluar e tepërt ruhet në bateri. Në mungesë të erës, energjia elektrike e ruajtur në bateritë konvertohet dhe furnizohet me nevojat e njeriut.

Energjia elektrike nga uji

Për fat të keq, ky lloj i energjisë natyrore, që bën të mundur prodhimin e energjisë elektrike, nuk është kudo në dispozicion. Konsideroni një mënyrë për të gjeneruar energji elektrike ku ka shumë ujë.

Stacioni më i thjeshtë hidroelektrik, i bërë nga druri në parimin e një mulli, madhësia e të cilit është rreth 1.5 metra, është në gjendje të sigurojë energjinë elektrike, të përdorur për ngrohje, bujqësi private të ekzistencës. Shpikësi rus, i lindur në Altaj, Nikolai Lenev bëri një stacion hidroelektrik të tillë pa dam. Ai krijoi një stacion hidroelektrik, i cili mund të transferohet nga dy burra të rritur. Të gjitha veprimet e mëtejshme janë të ngjashme me marrjen e energjisë elektrike nga një helikopter.

Ata prodhojnë energji elektrike dhe termocentrale të mëdha dhe stacione hidroelektrike. Për prodhimin industrial të energjisë elektrike përdoren kaldaja të mëdha, duke i dhënë avull. Temperatura e avullit arrin 800 gradë, dhe presioni në tubacion rritet në 200 atmosfera. Ky avull i mbinxehur me temperaturë të lartë dhe presion i madh shkon në turbinë, e cila fillon të rrotullohet dhe prodhon rrymë.

E njëjta gjë ndodh edhe në hidrocentralet. Vetëm këtu rrotullimi ndodh për shkak të shpejtësisë së lartë dhe vëllimit të ujit që bie nga një lartësi e madhe.

Përcaktimi i tanishëm dhe zbatimi i tij në jetën e përditshme

DC aktuale është përcaktuar DC. Në anglisht, është shkruar si Drejtpërdrejtë. Ai në procesin e punës me kohë nuk ndryshon pronat dhe drejtimin e tij. Frekuenca DC është zero. Është përcaktuar në vizatime dhe pajisje me një vijë të drejtë, të shkurtër horizontale ose dy paralele paralele, njëra prej të cilave është thyer.

Rryma e drejtpërdrejtë e përdorur në bateri dhe bateri të zakonshme të përdorura në një numër të madh të llojeve të ndryshme të pajisjeve, si:

• numëruar makina;
• lodra për fëmijë;
• aparate dëgjimi;
• mekanizma të tjerë.

Gjithkush përdor një telefon celular çdo ditë. Ngarkohet përmes furnizimit me energji elektrike, një konverter kompakt DC / AC që është mbyllur në një prizë shtëpiak.

Pajisjet elektrike konsumojnë rrymë alternative njëfazore. Pajisjet elektrike do të punojnë vetëm me lidhjen e një transformatori, dhe Shumë prodhues instalojnë një konvertues DC / AC direkt në njësi vetë. Kjo thjeshtëson në masë të madhe funksionimin e pajisjeve elektrike.

Si të bëni AC nga rryma e alternuar?

U tha më lart se të gjitha bateritë, bateritë për pishtarët, remotes TV kanë një rrymë të vazhdueshme. Për të konvertuar aktuale, ekziston një pajisje moderne e quajtur një inverter, lehtë do të bëjë alternimin e rrymës nga rryma e drejtpërdrejtë. Konsideroni si të zbatueshme në jetën e përditshme.

Ndodh që ndërsa jeni në një makinë, një person duhet të shtypë urgjentisht një dokument në një fotokopjues. Kopjimi është i disponueshëm, makina është duke punuar dhe, duke e kthyer përshtatësin në inverter në çakmak, mund ta lidhë fotokopjues me të dhe të shtypë dokumentet. Qarku konvertues është mjaft kompleks, veçanërisht për njerëzit që kanë një koncept të largët të punës së energjisë elektrike. Prandaj, për arsye sigurie, është më mirë të mos përpiqeni të ndërtoni vetë një inverter.

AC aktuale dhe pronat e saj

Derisa rrjedh, rryma e alternuar ndryshon drejtimin dhe madhësinë 50 herë në një sekondë. Ndryshimi në lëvizjen aktuale është frekuenca e tij. Shënuar nga frekuenca në hertz.

Ne kemi një frekuencë të tanishme prej 50 Hz. Në shumë vende, të tilla si Shtetet e Bashkuara, frekuenca është 60 hertz. Gjithashtu ekziston një rrymë trefazore dhe njëfazore e alternuar.

Për nevojat e familjes vjen energjia elektrike, e barabartë me 220 volt. Kjo është vlera e rms AC. Por amplituda e vlerës maksimale aktuale do të jetë më e madhe nga rrënja e të dyjave. Kjo në fund do të japë 311 volt. Kjo është, tensioni aktual i rrjetit të amvisërisë është 311 volt. Për të ndryshuar DC në AC, përdoren transformatorë që përdorin qarqe të ndryshme konverter.

Transferimi aktual nëpërmjet linjave të tensionit të lartë

Të gjitha rrjetet e jashtme elektrike mbajnë rrymë alternative të tensionit të ndryshëm përmes telave të tyre. Mund të shkojë nga 330000 volt në 380 volt. Transmetimi kryhet vetëm me rrymë alternative. Kjo metodë e transportit është më e lehtë dhe më e lirë. Si për të bërë një konstante nga një rrymë alternative ka qenë prej kohësh i njohur. Vendosja e transformatorit në vendin e duhur, marrim tensionin dhe amperazhin e nevojshëm.

Qarqet e konvertimit

Mënyra më e thjeshtë për të vendosur se si të bëhet një ndryshim 220 V nga rryma e drejtpërdrejtë nuk ekziston. Kjo mund të bëjë një urë diodë. Qarku DC / AC converter ka katër dioda me fuqi të lartë. Ura, e mbledhur prej tyre, krijon një lëvizje të rrymës në një drejtim. Ura shkurton kufijtë e sipërm të sinusoidave të ndryshueshme. Diodat janë mbledhur në seri.

Qarku i dytë i konvertuesit AC është prodhimi nga një urë e mbledhur nga diodë, një kondensator ose një filtër që do të zbutë dhe korrigjohet uljet midis majave të sinusoideve.

Shkëlqyeshëm konverton rrymën e drejtpërdrejtë në inverter AC. Skema e saj është e komplikuar. Pjesët e përdorura nuk janë nga rendi i lirë. Prandaj, çmimi i inverter mjaft i madh.

Cila rrymë elektrike është më e rrezikshme - konstante ose alternuese?

Në jetën e përditshme, ne jemi vazhdimisht përballur në punë dhe në shtëpi me pajisje elektrike të mbyllur në bazat. Rryma rrjedh nga paneli elektrik në prizë, me një fazë të alternuar. Janë raste të goditjes elektrike. Masat e sigurisë dhe njohuritë për goditje elektrike janë të nevojshme.

Cila është dallimi thelbësor midis rrymës së alternuar dhe rrymës së drejtpërdrejtë? Ekzistojnë statistika që rryma aktuale me një fazë DC alternon është pesë herë më e rrezikshme se rryma e drejtpërdrejtë AC. Tronditja elektrike, pavarësisht nga lloji i saj, është në vetvete një fakt negativ.

Pasojat nga goditja elektrike

Keqtrajtimi në trajtimin e aparateve elektrike mundet, për ta vënë atë lehtë, të ndikojë negativisht në shëndetin e njeriut. Prandaj, nuk është e nevojshme të eksperimentosh me energji elektrike, nëse nuk ka aftësi të veçanta.

Efekti i tanishëm i një personi varet nga disa faktorë:

• rezistenca e trupit të viktimës;
• stres, i cili ra nën njeri.
• nga fuqia aktuale në kohën e kontaktit të një personi me energji elektrike.

Duke pasur parasysh të gjitha sa më sipër, mund të themi se veprimi i rrymës alternative është shumë më i rrezikshëm se i vazhdueshëm. Ka të dhëna eksperimentale që vërtetojnë faktin se në mënyrë që të arrihet një rezultat i barabartë me një lezion, rryma e drejtpërdrejtë duhet të jetë katër deri në pesë herë më e lartë se alternimi.

Natyra e AC-së ndikon negativisht në punën e zemrës. Në rast të një shoku, ndodh tkurrja e pavullnetshme e barkut të zemrës. Kjo mund të shkaktojë që ajo të ndalet. Kontakti me venat e zhveshur është veçanërisht e rrezikshme për njerëzit me stimulues të zemrës.

Nuk ka frekuencë në DC. Por tensionet dhe rrymat e larta gjithashtu mund të jenë fatale. Getting jashtë kontaktit me një rrymë elektrike të vazhdueshme është më e lehtë se sa që është jashtë kontaktit me variablat.

Kjo përmbledhje e vogël e natyrës së rrymës elektrike, transformimi i saj duhet të jetë i dobishëm për njerëzit larg energjisë elektrike. Njohuri minimale në fushën e origjinës dhe funksionimit të energjisë elektrike do të ndihmojnë në kuptimin e esencës së punës së pajisjeve shtëpiake të zakonshme, të cilat janë kaq të nevojshme për një jetë të rehatshme dhe paqësore.

Të gjithë ju ndoshta pyes veten: "Dhe si të merrni një tension të vazhdueshëm nga një alternativë?" Epo, është koha për të zbuluar këtë mister :-), edhe pse nuk mund ta quash atë një mister. Në këtë artikull unë do të tregoj bazat, dhe çfarë tension për të marrë është tashmë deri tek ju. Rezulton se në realitet e gjithë kjo është shumë më e thjeshtë se sa duket.

Le të sqarojmë së pari atë që nënkuptojmë me "tension të vazhdueshëm". Siç thotë Wikipedia, një tension i vazhdueshëm (është gjithashtu një rrymë e drejtpërdrejtë) është e tillë aktuale, parametrat, pronat dhe drejtimi i të cilave nuk ndryshojnë me kalimin e kohës. Rryma DC rrjedh vetëm në një drejtim dhe për të, frekuenca është zero. Oshilogrami i një rrymë të drejtpërdrejtë që ne e konsiderojmë në artikullin Oscillograph. Bazat e funksionimit. Dhe këtu është vala e tensionit të vazhdueshëm:

Si ju kujtohet, horizontalisht në tabelë ne koha  (boshti X) dhe vertikalisht tension(Boshti Y).

Në mënyrë që të konvertohet një tension me një fazë të një vlere në një tension të njëfishtë të një vlere më të vogël (të mundshme dhe më të madhe), ne përdorim një transformator të thjeshtë në një fazë. Dhe në mënyrë që të konvertohet në tension të vazhdueshëm pulsues, ju dhe unë pas transformatorit lidhni urën diodike. Prodhimi mori një tension të vazhdueshëm pulsues. Por me tensione të tilla, siç thonë ata, moti nuk mund të bëhet.

Por ajo që na rrethon nga pulsimi i tensionit të vazhdueshëm

të merrni tensionin konstant të vazhdueshëm?

Për këtë ne kemi nevojë vetëm për një komponent radio: kondensator.Dhe kështu duhet të lidhet me urën diodike:

Në këtë skemë, përdoret një pronë e rëndësishme e Conderit: ngarkimi dhe shkarkimi. Shaka e tërë është se kondensatori i vogël shpejt akuzon dhe shkarkohet shpejt. Prandaj, për të marrë një vijë pothuajse të drejtë në oscilator, ne duhet të futim një kondensator me një kapacitet të mirë.

Le të shqyrtojmë në praktikë pse ne kemi nevojë për të vënë një condender kapacitet të madh. Në foton më poshtë ne kemi tre Conder. Të gjitha kapacitetet e ndryshme.

Konsideroni Conderin e parë. Ne e matim vlerën e saj të fytyrës me ndihmën e njehsorit tonë LC. Kapaciteti i saj është 25.5 nanoFarad ose 0.025 microfarad.

Ne e kapim atë në urën diodike sipas skemës së mësipërme

Dhe marrim lexime nga Conder Oscil.

Dhe këtu është oshilogrami nga Conder.

Nooooo ... kjo nuk është një valë DC. Pulsations mbetën ende.

E pra, merrni një kapacitet më të madh.

Ne e matim kapacitetin e saj. Rezulton 0,226 microfarad.

Ne ngjitem në urën diodike si dhe Conder parë marrë lexime nga ajo.

Por në të vërtetë oscilillogram.

Jo ... pothuajse, por ende jo.

Ne marrim Conder tonë të tretë. Kapaciteti i saj është 330 microfarad. Unë nuk mund edhe të masë metër LC, pasi unë kam një limit prej 200 microfarads mbi të.

Ne kapem atë në urën diodike dhe hiqim një oshilogram prej saj.

Por në të vërtetë ajo

E pra këtu. Është një çështje tjetër!

Pra, do të bëjmë konkluzione të vogla:

Sa më i madh kapaciteti në daljen e qarkut, aq më mirë. Por mos abuzoni me kapacitetin! Meqë në këtë rast pajisja jonë do të jetë shumë dimensionale, sepse kondensatorët e mëdhenj zakonisht janë kondensatorë shumë të mëdhenj.

Sa më i ulët të jetë ngarkesa në daljen e një furnizimi të tillë, aq më shumë do të shfaqet amplitudë e valëzuar. Në këtë rast, është mirë të përdorni rregullatorët e tensionit tre-terminal, të cilët japin tensionin më të pastër konstant.

Le të kthehemi në pyetjen tonë në fillim të artikullit. Si mund të marr një rrymë të vazhdueshme prej 12 voltësh në prodhim, le të themi për disa thumba? Së pari ju duhet të marrni një trance në mënyrë që në prodhimin që jep nga ... 12 Volt? Por ata nuk menduan! Nga gjiri dytësor i tranceve ne do të marrim tensionin efektiv.

ku

U D  - tensionit aktual

U max  - tension maksimal

Prandaj, për të marrë 12 volt DC, prodhimi i trance duhet të jetë 12 / 1.41 = 8.5 volt. Tani rendi. Në mënyrë që të merrni një tension të tillë trance, ne duhet të zvogëlojmë ose të shtoni mbeshtjelljen e tranceve. Formula. Pastaj ne zgjidhni diodes. Diodat zgjidhen në bazë të asaj që do të ushqehemi dhe çfarë tensioni dhe rryma duhet të kalojnë përmes diodave. Ne jemi në kërkim të diodes përshtatshme për datasheets (përshkrimet teknike për elemente radio). Vendos Conder me një kapacitet të madh. Conder është zgjedhur në bazë të faktit se tensioni në të nuk kalon atë që është shkruar në etiketën e saj. Burimi më i thjeshtë i tensionit konstant është gati për t'u përdorur!

Nga rruga, unë kam një burim të tensionit DC 17 Volt, pasi trance në dalje është 12 Volts (shumohen 12 nga 1.41).

Dhe së fundi, për të kujtuar më mirë ;-)

Ne lexojmë në rendin e detyrueshëm të këtij neni.

1.3. Konvertimi në AC

në konstante dhe konstante në alternim

Energjia gjenerohet në termocentrale nga gjeneruesit sinkron, dmth. Gjeneratorë të rrymës alternative, të cilat konvertohen mirë nga transformatorët dhe transmetohen në distanca të gjata. Ndërkohë, ka një numër procesesh teknologjike që kërkojnë rrymë të drejtpërdrejtë: elektrolizë, ngarkim të baterive etj. Prandaj, shpesh është e nevojshme të konvertohet rryma e rrymës në rrymë të drejtpërdrejtë dhe anasjelltas.

E përhapur në fillim të shekullit XX. transduktorët elektrikë (përçuesit me një pole dhe grupet e gjeneratorëve të motorëve) kanë dhënë rrugën për ndreqësa gjysmëpërçues më kompaktë dhe të zhurmshëm. Për shkak të lartë

Fig. 1.12. Ndreqës me dy faza me një fazë

performanca dhe dimensione të vogla të ndreqësve gjysmëpërçues, ka pasur një tendencë për të zëvendësuar gjeneratorët DC me gjeneratorë sinkronë që kanë një dalje drejtues gjysmëpërçues. Kështu, u shfaqën klasa të reja makinash - transformatorë dhe sinkron, - vazhdimisht duke punuar me ndreqës. Megjithatë, funksionimi i një makine elektrike në një ndreqës ka karakteristika që duhet të merren parasysh gjatë projektimit të këtyre makinave dhe analizimit të proceseve që ndodhin në to.

Konvertimi në ACnë i përhershëmprodhuar duke përdorur valvulave gjysmëpërçues me një përçueshmëri me një drejtim. Në fig. 1.12 dhe 1.13 janë treguar qarqet më të zakonshme të ndreqësve: faza njëfazore (Figura 1.12, a) dhe trifazore (Figura 1.13, a) dhe kthesa e tensionit dhe e rrymës (Figura 1.12.5. në,fig. 1.13,6, nërespektivisht). Nëpërmjet valvulave gjysmëpërçues (diodë), rryma mund të rrjedhë vetëm kur një potencial pozitiv aplikohet në anodë (në drejtim të kulmit të trekëndëshit në Fig. 1.12, a) dhe prandaj tension në ngarkesë pulson.

Fig. 1.13. Ndreqësja e Ujit me Tre Faza

Me një korrigjim të njëfishtë, ripples tensionit në g-ngarkesës janë mjaft të rëndësishme, dhe frekuenca e komponentit të ndryshueshme është 2 herë më e lartë se frekuenca e rrymës alternative (Fig. 1.12, b). Me një korrigjim trefazësh të urës, qarku rezulton të jetë gjashtë-stroke dhe valëzimet e tensionit janë të vogla - më pak se 6% e komponentit DC (Fig.1.13, b).

Rryma në qarkun e ngarkesës zakonisht zbutet më shumë se voltazhi, pasi që qarku i ngarkesës shpesh përmban induktancë, që përfaqëson një rezistencë të madhe për komponentën e ndryshueshme të rrymës dhe një të vogël për komponentin konstant.

Nëse marrim aktuale në ngarkesën /<* полностью сглаженным, то по обмоткам трансформатора проходит ток, имеющий вид прямоугольников (рис. 1.12,6 и 1.13, c)që përmbajnë harmonika më të larta që rrisin ngrohjen e mbështjelljes. Përveç kësaj, kur përdoren qarqe korrigjimi me një pikë zero, ekziston një komponent i vazhdueshëm i rrymës në mbështjellje (Fig.1.12.6). Për shkak të kësaj, vlera efektive e tanishme rritet ndjeshëm, dhe është e nevojshme të merren masa kundër krijimit të një paragjykim të vazhdueshëm të shufrave. Për shembull, për të parandaluar këtë fenomen, përdoren edhe transformatorët njëfazorë forca të blinduara(Figura 1.14), ose në secilën shufër kanë të gjitha mbështjelljet e transformatorit, duke i ndarë ato në gjysmë.

Ndikim i madh në funksionimin e ndreqësit (Fig. 1.15, o) ofron switching aktuale - procesi i kalimit nga një valvul në tjetrin.

Për shkak të prezencës së induktancave në qarkun përçues dhe induktancën për shkak të rrjedhave të shpërndarjes së transformatorit, rryma nga një valvul kalon në tjetrën jo menjëherë, por gjatë periudhës së kalimit Tc, e cila korrespondon me këndin e kalimit në(fig.15, b).

Për thjeshtësi, supozoni se rryma në ngarkesë Idrrafshuar perfekte. Pastaj shuma e rrymave përmes valvulave të parë dhe të dytë i a \\dhe iAIi pandryshuar gjatë procesit të kalimit:

Fig. 1.14. Skema skematike e transformatorit të blinduar

Në momentin e kalimit, kur vlera e EMF kalon përmes zeros dhe ndryshon shenjën, dredha-rimi i transformatorit bëhet i shkurtër dhe mund të shkruhet një ekuacion për qarkun e tij

Gjatë tensionit të kalimit në ngarkesë SLg = 0.5 (e 2a + + e 2 b)dhe në një ndreqës me një fazë është zero (Fig.1.15, b).Rrjedhimisht, për shkak të ndërprerjes, tensionet e reduktuara zvogëlohen dhe rithitja e saj rritet. Meqë këndi i kalimit të u është më i madh, aq më i madh është ngarkesa aktuale Unë ddhe rezistencës induktive x dhepër të përmirësuar cilësinë e ndreqësit, është e dëshirueshme që makina që ushqen atë ka një rezistencë të vogël induktive. Në transformator x dhee barabarte me rezistencen induktive per shkak te flukseve te humbur, dhe eshte percaktuar nga eksperienca e nje qarku te shkurter.Ne nje gjenerator sinkron

ku Ha "dhe x q "- induktancë supertranzuese përgjatë akseve gjatësore dhe tërthore, respektivisht, duke marrë parasysh praninë e rrymës në mbështjelljen e damperave.

Kështu, gjeneruesit sinkronë të projektuar për të punuar në një ndreqës duhet të jenë të dizajnuara për të punuar me rrymën jo sinusoidale dhe të kenë një dredhje damping.

Faktori i fuqisë së gjeneratorit që vepron në ndreqësin e parregulluar

Fig. 1.16. Qarku i inverter me fazë të vetme

ku v «0.9 është faktori i deformimit; \u003e f "0.5 është këndi i zhvendosjes aktuale në krahasim me harmonikën e parë të tensionit.

Convert DC në ACbërë me ndihmën e invertorëve që përdorin valvola të kontrolluara: transistorë, tiristorë etj.

Qarku i njësisë me një fazë është treguar në Fig. 1.16. Valvolat e invertorit ndezen alternuar secilen gjysem periudhe ne menyre te tille qe drejtimi aktual ne dredhaimin sekondar te transformatorit eshte e kundert me drejtimin e EMF ne kete dredhje, dmth qe energjia transferohet nga burimi aktual i drejtperdrejt ne rrjetin AC.

Invertorët kanë një sistem automatik të kontrollit relativisht kompleks, i cili çon në një rritje të kostos së tyre dhe një ulje të besueshmërisë në krahasim me ndreqëset e pamenaxhuar.

Përveç kësaj, një modalitet mund të shfaqet në inverter. përmes djegies,kur rryma në dredha-dredha përkon në fazë me EMF-in e saj. Një regjim i tillë është i mundur qoftë në rast të një mosfunksionimi në sistemin e kontrollit, ose nëse këndi i kalimit është shumë i lartë. Gjatë djegies së vazhdueshme, rryma zakonisht ngrihet në një vlerë të papranueshme dhe zakonisht valvulat gjysmëpërçues dështojnë. Një numër i madh i elementëve në sistemin e kontrollit dhe mundësia e djegies emergjente e bëjnë besueshmërinë e invertorëve dukshëm më të ulët se ajo e ndreqësve të pamenaxhuar: koha mes dështimeve është zvogëluar për 50 ... 100 herë.

Ideja e fuqizimit nga invertuesit e motorit asinkron dhe sinkron është premtues. Duke ndryshuar frekuencën e kalimit të valvulave, është e mundur për të ndryshuar frekuencën e tensionit në drejtuesit e statorit të motorit dhe në këtë mënyrë ekonomikisht (pa rezistencë) të rregulluar shpejtësinë këndore. Kjo metodë e kontrollit të shpejtësisë quhet frekuencë. Sidoqoftë, besueshmëria e ulët e sistemeve me invertorë - konvertuesit e frekuencave pengon përdorimin e tyre të përhapur.

Aktualisht, rregullimi i frekuencës së shpejtësisë zbatohet vetëm në kushte të veçanta ku motorët DC të zhytur në lëng nuk mund të veprojnë: motorët e anijeve, tubacionet e naftës, motorët e mullinjve të topit etj.

Fig. 1.17. Pajisje DC makinë

Ekzistojnë mostra eksperimentale me rregullim të frekuencës në pajisjet elektrike të vinçit dhe tërheqjes.

Në makinën DC ekziston një lloj konverter-kolektori, i cili në regjimin e gjeneratorit është një ndreqës, dhe në modalitetin e motorit është një konvertues i frekuencës.

Dizajni i makinës DC është i ngjashëm me projektimin e një makine sinkronike të kundërt, në të cilën mbështjellja e armaturës është në rotor, dhe polet magnetike janë të palëvizshme. Kur armatura (rotor) rrotullohet në përçuesit e dredha-dredha, nxitet një emf, i drejtuar ashtu siç tregohet në seksionin kryq të fig. 1.17, a.

Në drejtuesit e vendosur në njërën anë të vijës së simetrisë që ndan polet, EMF drejtohet gjithmonë në njërën anë, pavarësisht shpejtësisë këndore. Gjatë rrotullimit, disa përçuesve shkojnë nën pol të tjerë, përçuesve të tjerë zënë vendin e tyre, dhe në hapësirë, nën pol të një polare, figura është pothuajse e palëvizshme, vetëm disa dirigjentë zëvendësohen nga të tjerët. Prandaj, është e mundur të fitojmë EMF praktikisht të pandryshuar nga kjo pjesë e mbështjelljes.

EMF konstante arrihet duke rrëshqitur kontaktin midis dredha-dredha dhe një qark të jashtëm elektrik.

Përçuesit janë të lidhur në kthesa me një katran bRT,si në makinat AC, dhe pastaj mbështjellësit janë të lidhura në seri njëra pas tjetrës, formohet një dredhje e mbyllur.

Në gjysmën e dredha-dredha (në një makinë bipolare), EMF e një segmenti është nxitur, dhe në të tjera - e kundërta, siç tregohet në qarkun ekuivalent të mbështjelljes (Fig.1.17, b).Konturet e mbështjelljes EMF në pjesët e saj drejtohen në drejtim të kundërt dhe të balancuar reciprokisht. Si rezultat, kur gjeneratori është i papunë, dmth., Në mungesë të një ngarkese të jashtme, asnjë rrymë nuk rrjedh përmes mbështjelljes së armaturës.

Qarku i jashtëm është i lidhur me spirancën nëpërmjet furçave të montuara në një neutrale gjeometrike.

Për të përmirësuar kontaktin, furçat bëhen në formën e shufrave të hekurta drejtkëndëshe dhe rrëshqasin përgjatë sipërfaqes së kolektorit, i cili është mbledhur nga pllaka bakri e izoluar nga njëri-tjetri.

Në makina të mëdha, fillimi dhe fundi i çdo rrotullimi janë të bashkangjitura me pllakat e kolektorëve; në pllaka të makinave të vogla

më pak se kthesa, dhe për këtë arsye midis dy pllakave të lidhur pjesë të dredha-dredha të disa kthesa - seksion.

Nën ngarkesën, përçuesit e armatimit kalojnë përmes përçuesve të armatimit, drejtimi i të cilave përcaktohet nga drejtimi i emf.

Për shkak të faktit se rryma e ngarkesës është konstante, në kthesat e mbështjelljes së armaturës, rryma ka një formë afër një drejtkëndëshi (Fig. 1.18, a).

Kur një spirale lëviz nga një degë paralele në një tjetër, ajo është shkurtuar me një furçë për një kohë të quajtur periudhë kalimi(fig.18, b)

T K = bJv KOn,(1.66)

ku B y- gjerësia e furçave; dhe K ol është shpejtësia lineare e një pike të vendosur në sipërfaqen e kolektorit.

Në rastin më të thjeshtë, kur furça tashmë është një pllakë kolektori, për pjesën e mbyllur nga një furçë (Fig.1.18.0)

Fig. 1.18. Listat e tanishme për kalimin

ku iiRi = AUidhe i 2 R2 = AU 2- Rënia e tensionit në kontaktin e furçës, respektivisht, me pllakat e parë dhe të dytë të kolektorit; R c- Rezistenca aktive e seksionit; L pe3 - induktimi rezultues i seksionit; e në- EMF nga fusha e jashtme. neglizhenca iR cpër shkak të vogëlësisë Rc,do të merrni

Pranuar ekuacionin bazë të komutimit(1.68) përputhet me ekuacionin e komutimit në ndreqës(1,61). Zgjidhja e këtij ekuacioni është e lehtë për t'u marrë duke supozuar që D £ LD D / 2 "0,

Për të parandaluar që rryma të dalë nga furra e pllakës së parë, në momentin e kohës t = T Krryma përmes pllakës së parë duhet të jetë e barabartë me zero: 11 (Hk) = 0 = 21 a - | - sec.cr7 1 deri / ^ res, ku

Ky kusht i shkyçjes shkëndijë është reduktuar në faktin se në të gjitha mënyrat kendin e kalimit nëishte e pandryshuar:

y = * T K = 2vJ\u003e JD a v Koll = 2b "jDa, (1.71)

ku D a- diametri i spirancës; v a -shpejtësia lineare e pikës që ndodhet në sipërfaqen e armaturës; B "y = a) a / o ko l- gjerësia e furçës, e dhënë në diametrin e spirancës.

Për të përmbushur këtë gjendje EMF në zonën e kalimit EMF e nëajo është krijuar nga shtylla të veçanta shtesë, dredha-dja e të cilave është e lidhur në seri me qarkun e armatimit dhe qarku i tyre magnetik bëhet i pangopur.

Procesi i kalimit në ndreqës, invertorë dhe makina DC është i ngjashëm. Në të dyja rastet, procesi i ndryshimit të rrymës gjatë periudhës së kalimit përcaktohet nga vlera dhe forma e emf në një lak të shkurtër. Prandaj, nuk është e mundur të krahasosh një koleksionist me një ndreqës mekanik, siç ndodh ndonjëherë.

Prania e kolektorit bën karakteristikat e veta: dizenjimi i makinës bëhet më i komplikuar dhe operacioni bëhet më i shtrenjtë. Megjithatë, këto disavantazhe të makinave elektrike janë të larë nga përparësia e tyre kryesore: në modalitetin e motorit, çrregullimet e ndërprerjes zakonisht çojnë në një shpërthim të vogël të kolektorit dhe furçave, dhe jo në mënyrën e emergjencës. duke bërtitursi në invertorë.

Si rezultat, besueshmëria e makinës së kolektorëve DC është shumë më e lartë se besueshmëria e sistemit të "konvertimit frekuencor asinkronik", efikasiteti i tij është 3 ... 5% më i lartë, makina është shumë më e lirë, ka përmasa dhe peshë më të vogël.

Këto avantazhe na bëjnë të preferojmë makinën DC, duke kufizuar përdorimin e një motori asinkron me rregullimin e frekuencës në korniza të ngushta të pajisjeve specifike (motorët që veprojnë në një lëng, etj.).

Rrjedhat e rrymës elektrike në mjedise të ndryshme: metale, gjysmëpërçuese, lëngje dhe gazra. Megjithatë, ajo mund të jetë konstante ose e ndryshueshme. Në artikull ne do të shqyrtojmë veçmas rrymën e drejtpërdrejtë dhe të alternuar, si dhe konvertimin e rrymës alternative në rrymë të drejtpërdrejtë.

DC aktuale dhe burimet e saj

Në DC, madhësia dhe drejtimi nuk ndryshojnë me kalimin e kohës. Në pajisjet moderne ajo është e shënuar me shkronja. DC  - e shkurtër për anglisht Aktual i drejtpërdrejtë (fjalë për fjalë - drejtpërdrejtë aktuale). Përcaktimi i saj grafik:

Burimet DC janë bateritë dhe bateritë e ringarkueshme. Të gjitha pajisjet elektronike gjysmëpërçuese punojnë në të: telefonat mobil, kompjutera, televizorë, sisteme satelitore. Për të fuqizuar këto pajisje nga energjia AC, ato përfshijnë furnizimin me energji elektrike. Ata e ulin tensionin e rrjetit në vlerën e dëshiruar dhe konvertojnë rrymën e alternuar drejt rrymës së drejtpërdrejtë. Ngarkuesit e baterisë mundësohen gjithashtu nga energjia AC dhe kryejnë të njëjtat funksione si furnizimi me energji elektrike.

AC aktual dhe parametrat e tij

Në AC, drejtimi dhe madhësia ndryshojnë ciklike me kalimin e kohës. Cikli i një ndryshimi të plotë (lëkundje) quhet periudha (T)dhe e kundërta e saj është frekuenca (f). Letër simbol AC - AS, të shkurtër për Rrymë alternative  (alternuar aktuale), dhe grafikisht është shënuar nga një segment sinusoid:

̴

Pas kësaj shenje tregon tensionin, nganjëherë - frekuencën dhe numrin e fazave.

Rrypi i alternuar karakterizohet nga parametrat:

tipar	përcaktim	Njësia e matjes	përshkrim
Numri i fazave			Faza e vetme
			Tre faza
tension	U	volt	Vlera e menjëhershme
			Vlera e amplitudës
			Vlera aktuale
			fazë
			linear
periudhë	T	i dytë	Koha e një ritëm të plotë
frekuencë	f	herc	Numri i luhatjeve në 1 sekondë

Rryma e njëfazëshme në formën e tij të pastër merret duke përdorur gjeneratorë benzinë ​​dhe naftë. Në raste të tjera, ajo është pjesë e një procesi trefazor, i cili përbëhet nga tri voltaza sinusoidale që ndryshojnë në mënyrë uniforme në krahasim me njëri-tjetrin. Ky ndryshim kohor quhet kënd faza dhe është 1/3 T.

Katër tela përdoren për të transmetuar tensione trefazore. Njëra është pika e tyre e përbashkët dhe quhet zero (N), dhe tre të tjerë quhen faza (L1, L2, L3).

Tensioni në mes të fazave quhet linear, dhe midis fazës dhe zero - fazëajo është më pak se lineare √3 herë. Në rrjetin tonë, voltazhi i fazës është 220 V, dhe linja e tensionit është 380 V.

poshtë i menjëhershëm  vlera e tensionit AC e kupton vlerën e saj në një pikë të caktuar në kohën t. Ndryshon me frekuencë f. Vërtetohet vlera e menjëhershme e tensionit në pikën maksimale amplitudë  nga vlera. Por nuk matet me voltmetra dhe multimetra. Ata tregojnë një madhësi, √2 herë më të vogël, të quajtur efektive ose efektive të tensionit. Fizikisht, kjo do të thotë se një tension DC i kësaj magnitude do të bëjë të njëjtën punë si tension i alternuar i matur.

Avantazhet dhe disavantazhet e tensionit AC

Pra, pse keni zgjedhur alternimin e rrymës për furnizim me energji elektrike në vend të rrymës së drejtpërdrejtë?

Kur transmetohet energjia elektrike, rryma kalon përmes telave qindra kilometra të gjata, duke i ngrohur ato dhe duke shpërndarë energji në ajër. Kjo është e pashmangshme për rrymat e vazhdueshme dhe ato alternative. Por humbja e fuqisë varet vetëm nga rezistenca e telave dhe e tanishme në to:

Fuqia e transmetuar nga linja është:

Rrjedhimisht, kur rritet voltazhi, nevojitet më pak energji për të transmetuar të njëjtën fuqi dhe fuqia e humbjeve të zvogëlohet. Kjo është arsyeja pse tensionet e zgjatura të linjave të tensionit rriten. Ka linja 6kV, 10kV, 35kV, 110kV, 220kV, 330kV, 500kV, 750kV dhe madje 1150kV.

Por në procesin e transferimit të energjisë elektrike nga burimi tek konsumatori, tension duhet të ndryshohet në mënyrë të përsëritur. Është më e lehtë për ta bërë këtë në alternimin e rrymës me transformatorë.

Mangësitë e rrymës alternative shfaqen në transmetimin e energjisë në linjat kabllore. Kabllot kanë kapacitet midis fazave dhe në lidhje me tokën, dhe kapaciteti kryen rrymë alternative. Ekziston një rrjedhje që ngroh izolimin dhe e çaktivizon me kalimin e kohës.

Convert AC në DC dhe anasjelltas

Procesi i marrjes nga AC DC quhet drejtimi, dhe pajisjet - rectifiers. Pjesa kryesore e ndreqëses - diodë gjysmëpërçueskryerjen e rrymës në vetëm një drejtim. Si rezultat i korrigjimit, prodhohet një rrymë pulsuese, e cila ndryshon vlerën e saj me kalimin e kohës, por nuk ndryshon shenjë.

Pastaj pulsations janë eliminuar me e filtravemë e thjeshta nga këto është kondensator. Pulsat nuk mund të eliminohen plotësisht, dhe niveli i tyre përfundimtar varet nga qarki i ndreqësve dhe cilësia e filtrit. Kompleksiteti dhe kostoja e ndreqësve varet nga madhësia e valëzimit në dalje dhe fuqia maksimale në dalje.

Përdoren për të konvertuar në rrymë alternative inverters. Parimi i punës së tyre konsiston në gjenerimin e tensionit të alternuar me një formë sa më afër një sinusoidale. Një shembull i një pajisjeje të tillë është një inverter i makinave për lidhjen me rrjetin e brendshëm të pajisjeve ose veglave shtëpiake.

Sa më i lartë cilësia dhe kostoja e inverter, aq më i madh fuqia e saj ose më saktë tensionit të dorëzuar nga ai i afrohet valës sine.