1.6.
ПІСІРУ ТҮЗЕТКІШТЕР
Пісіру түзеткіштер
деп жартылай өткізгіштік элементтердің
көмегімен бір фазалы немесе үш фазалы желінің ауыспалы тогын
тиісті сыртқы сипаттамасы бар тұрақты ток кернеуіне түрлендіретін
құрылғылар аталады.
Тұрақты
токпен
пісіру
ауыспалы
токпен
пісірумен
салыстырғанда неғұрлым жоғары сапалы пісіру жалғасын алуды
қамтамасыз етеді. Бұл жағдайда токтың нөлдік мағыналарының
болмауы салдарынан доғаның жану тұрақтылығы артады, балқу
тереңдігі артады, доға қорғанысы жақсарады, пісіру жігі металының
беріктік сипаттамалары артады, жік ақауының саны кемиді, ал
төмен шашырау қоспа материалды пайдалануды жақсартады және
пісіру
жалғасын
қождан
және
қатып
қалған
металл
шашырандыларынан тазалау операцияларын жеңілдетеді. Осыған
28
байланысты, жауапты жалғастардың сапалы жіктерін алу үшін
негізінен тұрақты токты пісіруді пайдаланады. Бұдан басқа, жоғары
легирленген және жылуға тұрақты болаттар, шойындар, титан, жез
және никель негізіндегі қорытпалар тек тұрақты токпен пісіріледі.
Пісіру түзеткіштері кең таралған. Трансформаторлармен
салыстырғанда тұрақты токты нәрлендіру көздері ретінде пісіру
түзеткіштерінің басты қасиеттері доғаны тұтандырудың жоғары
сенімділігі және оның тұрақты жануын қамтамасыз ету болып
табылады. Бұдан басқа, олар үшін ПӘК жоғары және бос жүрістің
қатыстық аз шығыны, аз электр магниттік индукция барысындағы
жоғары динамикалық қасиеттер, айналып тұратын бөлшектердің
болмауы, нәтижесінде жұмыстың шуылсыздығы және фаза
жүктемелерінің тегістігі тән.
Пісіру түзеткіштерінің кемшіліктеріне ұзақ уақыт бойы қысқа
тұйықталу барысындағы диодтардың істен шығу мүмкіндігі және
желідегі кернеу тербелістеріне сезгіштік жатады.
Пісіру түзеткіші екі негізгі блоктан тұрады: кернеуді және пісіру
тогын
реттеуге
арналған
құрылғысы
бар
төмендетуші
трансформатор және түзеткіш блок. Бұдан басқа, түзеткіште оның
қалыпты пайдаланылуын қамтамасыз ететін қосуды реттеуші және
қорғаныс құрылғылары бар.
Неғұрлым оңтайлысы үш фазалы токтың түзеткіштерінде
пайдалану болып табылады. Түзеткіш блокты қуат үшін әдетте
құрылысы
мен
әрекет
ету
қағидасы
бойынша
пісіру
трансформаторларына ұқсас ток күші трансформаторлары
пайдаланылады. Бір фазалы трансформаторлар түзеткіштерде
салыстырмалы сирек қолданылады. Трансформатор кернеудің
төмендеуін қамтамасыз етеді, ал кейде тиісті сыртқы сипаттаманың
қалыптасуын және пісіру режимін реттеуді қамтамасыз етеді.
Пісіру түзеткіштерінің ток күші трансформаторларында (1.16-
сурет) үш өзекшенің
3
әрқайсысында әдетте сәйкес фазаның бір
алғашқы
1
және бір екінші
2
орамы орналастырылады. Қалыпты
магниттік шашырап тарауы бар трансформатор (1.16, а-сурет) қатты
сыртқы сипаттамаға ие. Алғашқы және екінші орамдарды бір-
бірінен едәуір алшақ орналастыру барысында ұлғайтылған
шашырап тарауы (1.16
б,в-сурет)
бар және құламалы сыртқы
сипаттамасы бар трансформаторды алады.
1.16
а, б-
суретте берілген магнит өткізгіштер симметриялы емес
деп аталады, өйткені В фазасының орамдарымен құрылатын ағын
жолындағы магниттік кедергі А және С орамдарымен құрылатын
ағындардың кедергілерінен аз. Магниттік кедергі асимметриясы
29
1
2
3
1.16-сурет. Қалыпты (а) және ұлғайтылған (б, в) шашырап тарауы бар үш фазалы
трансформаторлардың құрылымдары:
1
— алғашқы орам;
2
— екінші орам;
3
— магнит өткізгіштің өзекшелері;
А, В, С
—
трансформатор фазалары
В фазасындағы токтың А және С фазаларындағыға қарағанда
жоғары болуына алып келеді, ал мұнда түзетілген токтың
қисығында гармониялық құрамдас пайда болады. Симметриялы
магнит өткізгіш (1.16 в-сурет) құрылымы неғұрлым күрделі және
дайындау құны жоғары.
Пісіру тогын түзету үшін жартылай өткізгіштік бұранданың
токты тек бір бағытта өткізу қасиеті пайдаланылады. Қазіргі таңда
кремнийлі ток күші шұралары пайдаланылады: басқарылмайтын
(диодтар) және толығымен басқарылатын (тиристорлар).
Токты түзету Ларионовтың үш фазалық белдікті сұлбасы
бойынша жүзеге асырылады. Бұл сұлбада түзеткіш белдік алты
иіннен тұрады, кернеу пульсациясы нәрлендіру желінің алты еселік
жиілігіне тең, яғни 300 Гц.
Жартылай өткізгішті шұралар белгілі бір температуралық және
ток режимдерін сақтауды талап етеді, сондықтан да түзеткіш
блоктың суыту элементтері болады:
30
Орамдық қосылым
■
шұраларды суыту радиаторлары;
■
түзеткішті қосу алдында іске қосылатын желдеткіш;
■
жылу сақтандырғыштар — түзету блогы істен шыққан кезде
немесе желдеткіш істен шыққан кезде түзеткішті айыратын
термостат және жел релесі. Бұдан басқа, токтың артық
жүктемелерінен қорғау блогының болуы міндетті (балқымалы
сақтандырғыштар және ток бойынша қорғау релесі).
Пісіру түзеткіштеріндегі пісіру тогын реттеу екі жолмен жүзеге
асырылады:
электромеханикалық
және
электрлік.
Электр
механикалық реттеулері бар түзеткіштерде ұлғайтылған магниттік
шашырап тарауы бар, яғни қозғалмалы катушкалары бар (1.17 а-
сурет) трансформаторлар және қалыпты магниттік шашырап
тарауы, яғни қозғалмалы магниттік шунты(1.17 б-сурет) бар
трансформаторлар пайдаланылады.
Пісіру тогын реттеу оның үш фазалық орамдарын жылжыту,
магниттік шунтты жылжыту есебінен, сондай-ақ орамдар
жалғасының сұлбасын өзгертумен жүзеге асырылады. Бұл жерде
токтың өзгеруі түзету блогына дейін жүреді, яғни әр фазада
түзеткіш шұраларға берілген пісіру параметрлері бар, яғни әр
фазадағы түзетуші шұраларға берілген пісіру параметрлері бар
ауыспалы ток түседі.
Пісіру түзеткіштерін реттеудің электрлік сұлбалары түзету
блогынан кейінгі немесе тікелей түзетуші блоктағы пісіру тогын
өзгертуге құрылған. Бұл сұлбаларда (1.18-сурет) түзету блогынан
1.17-сурет. Қозғалмалы катушкалары (а) және қозғалмалы магниттік шунты (б) бар
дәнекерлеу түзеткішінің ток күші трансформаторларының құрылымдары:
1
— қозғалмалы орамдар (алғашқы);
2
— қозғалмайтын орамдар (екінші);
3
— магнит
өткізгіш;
4
— қозғалмалы магниттік шунт
31
кейін пісіру доғасына ток күші транзисторы (немесе параллель
жалғанған транзисторлар блогы) жалғанады.
Әдетте транзистор кілт режимінде жұмыс істейді, яғни ток
базасының жеткілікті мағынасы барысында айыру күйінен бір сәтте
қанығу күйіне ауыстырылады. Кілт режимінде күшейткіш режиміне
қарағанда транзистордағы энергия шығыны аз, бұл жоғары КПД
және транзистордың салыстырмалы аз ысуына кепілдік береді.
Биополярлық
та,
сондай-ақ
далалық
та
транзисторлар
пайдаланылады.
Биополярлы
транзисторлардың
үлкен
номенклатурасы бар, үздік игерілген және өндірісте арзан. Алайда
МДП-транзисторлардың үлкен КПД және неғұрлым жоғары тез
әрекетке ие. Кернеуді реттеу жиілік импульсты немесе ендік-
импульсивтік тәсілмен орындалады.
Транзисторлық реттеуіштері бар түзеткіштердің жұмыс
қағидаты неғұрлым әлсіз токты өзгерту есебінен күшті токты
басқарудан тұрады. Ток реттеудің транзисторлық сұлбаларын
пайдалану жоғары тұрақты доға бойынша реттеулердің кең спектрі
бар тік құламалы вольт-амперлік сипаттаманы алуды қамтамасыз
етеді, бұл жез және алюминий негізіндегі қорытпаларды, жоғары
легирленген болаттарды қорғаушы газындағы балқымайтын
электродтармен пісіруге мүмкіндік береді.
Барынша қарапайым және кең таралған тиристорлық
түзеткіштер болып табылады. Тиристорлық түзеткіш блок
тиристорларды қосу сәтін фазалық басқару есебінен пісіру режимін
реттеуді қамтамасыз етеді, ал ток және кернеу бойымен кері
байланыстарды енгізу барысында — кез келген сыртқы
сипаттамалардың қалыптасуын қамтамасыз етеді.
VD
1.18-сурет. Транзистордың көмегімен пісіру тогын реттеу сұлбасы:
U
B
— түзеткіш кернеуі; и
н
— жүктеме кернеуі
32
|