تصنيف مقومات أشباه الموصلات

يُطلق على الجهاز المصمم لتحويل طاقة مصدر تيار متناوب إلى تيار مباشر مقوم. يمكن تمثيل المعدل في شكل مخطط كتلة موضح في الشكل. 1.

دعنا نميز العناصر الرئيسية للمخطط:

أ) يعمل محول الطاقة على مطابقة جهد الإدخال والإخراج للمقوم والفصل الكهربائي لدارات المعدل الفردية (أي أنه يفصل شبكة الإمداد وشبكة التحميل) ؛

ب) توفر كتلة الصمام تدفقًا أحادي الاتجاه للتيار في دائرة الحمل ، ونتيجة لذلك يتم تحويل الجهد المتناوب إلى جهد نابض ؛

v) مرشح تنعيم مصمم لتقليل تموجات الجهد في الحمل إلى القيمة المطلوبة ؛

ز) منظم الجهد ، يستخدم لتثبيت متوسط ​​قيمة الجهد المعدل عندما يتقلب جهد الإمداد أو عندما يتغير تيار الحمل.

أرز. 1 - رسم تخطيطي للمقوم

تعتمد العلاقة بين المعلمات في المعدل إلى حد كبير على دائرة المعدل.تحت دارة المعدل ، فهم مخطط التوصيل لملفات المحولات وإجراءات توصيل الصمامات بالملفات الثانوية للمحول.

تصنف دارات المعدل (المقومات) وفقًا للخصائص الرئيسية التالية:

1. من خلال عدد مراحل العرض الحالي المتناوب ، فإنه يميز بين المقومات أحادية الطور و مقومات ثلاثية الطور.

2. عن طريق طريقة توصيل الصمامات بالملف الثانوي للمحول - دوائر صفرية باستخدام النقطة الصفرية (الوسطى) للملف الثانوي لدارات المحولات والجسور التي يتم فيها عزل نقطة الصفر أو تكون اللفات الثانوية للمحول دلتا متصل.

دائرة مقوم الجسر أحادي الطور

مخططات توقيت الفولتية والتيارات لمعدل الجسر

مع قطبية موجبة للجهد على الملف الثانوي للمحول (يشار إلى القطبية بدون أقواس) في الفاصل الزمني 0 - 1 (0 - π) ، يتم نقل التيار بواسطة الثنائيات D1 و D2. يقترب انخفاض الجهد عبر الثنائيات في فترة التوصيل من الصفر (الصمامات المثالية) ، لذلك يتم تطبيق نصف موجة موجبة من الجهد على الملف الثانوي للمحول على الحمل ، مما ينتج عنه جهد ud = u2 عليه. في الفاصل الزمني υ1 - υ2 (π - 2π) سيتم عكس قطبية الفولتية u1 و u2 ، مما سيؤدي إلى فتح الثنائيات D3 و D4. في هذه الحالة ، سيتم توصيل الجهد u2 بالحمل بنفس القطبية كما في الفاصل الزمني السابق. لذلك ، فإن جهد الخرج مع حمل مقاوم بحت لمعدل الجسر له شكل نصف موجات الجهد أحادي القطب (ud = u2).

3.ينقسم استهلاك الطاقة بواسطة مقومات الحمل إلى طاقة منخفضة (وحدات كيلوواط) ، طاقة متوسطة (عشرات كيلوواط) وطاقة عالية (وعاء> 100 كيلو واط).

4. بغض النظر عن قوة المعدل ، يتم تقسيم جميع الدوائر إلى دورة واحدة أو نصف دورة ودورتين (موجة كاملة).

دورة واحدة - هذه هي الدوائر التي يمر فيها التيار عبر اللفات الثانوية للمحول مرة واحدة في كل فترة (نصف فترة أو جزء منها). جميع دوائر الصفر مفردة.

دائرة مقوم كامل الموجة أحادية الطور بإخراج نقطة الصفر للمحول

مخططات التوقيت لمعدل خرج صفري أحادي الطور مع حمولة نشطة

يتم تحقيق التصحيح الكامل للموجة في الدائرة عن طريق صنع محول بلفتين ثانويتين. اللفات متصلة في سلسلة ولها نقطة مشتركة (مركز) صفر. ترتبط النهايات الحرة للملفات الثانوية للمحول بأنودات الصمامات D1 و D2 ، وتشكل كاثودات الصمامات المتصلة معًا القطب الموجب للمقوم. القطب السالب للمقوم هو نقطة الاتصال المشتركة (المحايدة) للملفات الثانوية. وبالتالي ، يعمل المحول في هذه الدائرة على حد سواء لمطابقة حجم جهد الإمداد والجهد في الحمل ، ولإنشاء نقطة وسط (صفر). من الواضح أن الفولتية عند أطراف اللفات الثانوية للمحول u1 و u2 (أو EMF e1 و e2) هي نفسها من حيث الحجم ويتم إزاحتها بالنسبة إلى نقطة الصفر بمقدار 180 درجة ، أي هي في الطور المضاد.

في أي لحظة من الوقت ، يقوم هذا الصمام الثنائي بتوصيل تيار يكون جهد الأنود فيه موجبًا.لذلك ، في الفاصل الزمني 0 - ، يكون الصمام الثنائي D1 مفتوحًا ويتم تطبيق جهد الطور للملف الثانوي للمحول ud = u2-1 على مقاومة الحمل Rn (Rd). يتم إغلاق الصمام الثنائي D2 في النطاق من 0 إلى π بسبب تطبيق جهد سلبي عليه. في نهاية الفاصل الزمني ، تكون الفولتية والتيارات في الدائرة صفرًا.

في فترة التشغيل التالية للدائرة π - 2π ، تعكس الفولتية للملفات الأولية والثانوية قطبيتها ، بحيث يتم فتح الصمام الثنائي D2 وإغلاق الصمام الثنائي D1. أيضًا ، العمليات في سلسلة التصحيح تكرارية. يتكون منحنى الجهد المعدل من موجات نصف أحادية القطب لجهد الطور للملف الثانوي للمحول. شكل تيار الحمل مع حمل مقاوم بحت يتبع شكل الجهد. الثنائيات D1 و D2 تجري تيارًا متسلسلًا لمدة نصف فترة.

5. بترتيب مسبق:

أ) مقومات الطاقة المنخفضة ، كقاعدة عامة ، أحادية الطور ، تُستخدم في أنظمة التحكم ، لتشغيل الكتل الفردية للمعدات الإلكترونية ، في معدات القياس ، وما إلى ذلك ؛

ب) تعمل مقومات الطاقة المتوسطة والعالية كمصادر طاقة للمنشآت الصناعية.

6. تنقسم مخططات التسوية إلى مخططات بسيطة ومعقدة. تشمل الدوائر البسيطة دوائر أحادية الطور وثلاثية الطور ومحايدة ودوائر جسرية. في الدوائر المعقدة (أو المعقدة) ، يتم توصيل العديد من الدوائر البسيطة في سلسلة أو متوازية.

7. حسب نوع (طبيعة) البضاعة. تتميز دارات المعدل أحادية الطور بنبضات كبيرة للجهد المعدل. لتقليل تموج الجهد على الحمل ، يتم استخدام مرشحات التنعيم بناءً على العناصر التفاعلية للمختنق (L) و المكثفات (ج). تحدد طبيعة دائرة الإدخال لمرشح التنعيم مع الحمل نوع الحمل على المعدل. يتم التمييز بين تشغيل المعدل للحمل النشط (R - NG) ، الحمل الاستقرائي النشط (RL - NG) ، الحمل النشط والمرشح السعوي (RC - NG).

من الشائع لجميع المقومات استخدامها بشكل أساسي مع RL - NG. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المعدلات منخفضة الطاقة تعمل غالبًا مع مرشح LC ، ومعدلات عالية الطاقة مع مرشح L.

7. عن طريق التحكم ، قم بالتفريق بين المقومات غير المنضبطة والمضبوطة.

دكتوراه. Kolyada L.I.