Электржетегі

Қ азіргі замандағ ы электр жетегінде электр қ озғ алтқ ышы, электр энергиясының жартылай ө ткізгішті тү рлендіргіші (масылғ а, асинхронды қ озғ алтқ ыштар ү шін жиілік тү рлендіргіші) жә не басқ ару жү йесі болады. Асинхронды қ озғ алтқ ыштар кең інен таралғ ан, сенімді жә не қ ұ ны да ө те жоғ ары емес, пайдалану сапасы да жақ сы. Электрониканың жақ сы дамуының жә не жиіліктің қ ымбат емес тү рлендіргіштерінің пайда болуының арқ асында асинхронды қ озғ алтқ ыштардың кең диапазондағ ы айналу жылдамдығ ын реттеуге мү мкіндік бар. Асинхронды қ озғ алтқ ыштар ү шін жиілік тү рлендіргішінің нарығ ының тез жоғ арылауы – бірнеше килоампер токқ а, бірнеше киловольтқ а дейін есептелген кернеуге жә не 30кГц немесе одан жоғ ары коммутациялы жиілігі бар, IGBT транзисторларының (Insulated Gate Bipolar Transistor – ысырмалары оқ шауландырылғ ан биполярлы транзистор) базасындағ ы кү штік жартылай ө ткізгіш модульдердің – жаң а элементтік базасының пайда болуына байланысты.

Асинхронды қ озғ алтқ ыш электр жетегінің ең кө п таралғ ан жә не жаппай қ олданылатын тү рі болып табылады. Асинхронды қ озғ алтқ ышы бар барлық жетектерді қ озғ алысқ а келтіру ү шін қ олданылатын электр энергиясының жалпы кө лемі, барлық тұ тынылатын электр энергиясының 50 пайызынан артық.

Статор полюс жұ птарының санын, қ оректейтін кернеу амплитудасын, қ оректейтін кернеу жиілігін ө згерту арқ ылы асинхронды электр қ озғ алтқ ышының роторының жылдамдығ ын реттеуге болады.

Келтірілген кернеудің амплитудасын жә не жиілігін ө згертуге мү мкіндік беретін қ ұ рылғ ылар – жиіліктің жартылай ө ткізгіштік тү рлендіргіштері, асинхронды электр қ озғ алтқ ышының айналу жылдамдығ ын реттеу ү шін кең інен қ олданылады. Жиілікті реттеудің қ арапайым жағ дайында айналу жылдамдығ ын басқ ару ү шфазалы қ орек кө зінің кернеу амплитудасын жә не жиілігін ө згерту жолымен іске асырылады. Ө зіміз білетіндей, асинхронды қ озғ алтқ ыш жылдамдығ ын реттеу, статорғ а келтірілген кернеудің жиілігін ө згерту арқ ылы да жылдамдық тың номиналдыдан жоғ ары кезінде де мү мкін. Жиілікті номиналдыдан тө мендеткендегі реттеу кезінде машинаның магнит ағ ыны ө згермейтін (ең қ арапайым жағ дайда U/f=const) жиіліктік басқ арудың (асинхронды қ озғ алтқ ыштың статорына келтірілген қ оректеуші кернеудің амплитудасының жә не жиілігінің арасындағ ы қ атынас) заң ын таң дауғ а болады. Онда қ озғ алтқ ыштың максималды моменті ө згермейді, жә не осылайша жү ктеменің ө згермейтін моменті кезінде реттеудің барлық аралығ ындағ ы жү к тиейтін қ асиетінің тұ рақ тылығ ы қ амтамасыз етіледі. Аралық контурлы тұ рақ ты токтың жиілік тү рлендіргіштерінде болуы мү мкін жиіліктің номиналдыдан жоғ ары реттелуі кезінде, оның мә ні номиналды дең гейде кернеу амплитудасы ө згермейтін болып қ алатындық тан, қ озғ алтқ ыштың магнит ағ ынының тө мендеу режімі орын алады. Жиілік тү рлендіргіштерінің екі негізгі тү рлері бар: тікелей байланысты жә не аралық контурлы тұ рақ ты тоқ. Бірінші жағ дайда синусоидалы форманың шығ ыс кернеуі тү рленген кіріс кернеуінің синусоида бө лімшелерінде қ ұ ралады. Сонымен қ атар шығ ыс кернуінің максималды мә ні қ орек торының жиілігіне тең болуы мү мкін емес. Бұ л типтегі тү рлендіргіш шығ ысындағ ы жиілік ә детте 0-ден 25-33 Гц аралығ ында жатады. Бірақ аса кө п таралуды кернеу инверторының базасында орындалғ ан аралық контурлы тұ рақ ты тоқ ты жиілік тү рлендіргіштері алды. Мұ ндай тү рлендіргіштің қ ұ рылымдық сұ лбасы 1-суретте кө рсетілген. Тордың айнымалы кернеуі диодтық тү зеткіштің кө мегімен жасалады, сосын аралық шынжырдың индуктивті-сыйымдылық ты фильтрінде тегістеледі. Жә не, сонымен қ атар, ә детте шығ ыс каскады IGBT-модуль негізінде орындалатын инвертор шығ ыс сигналының кернеуі мен жиілігінің қ ажетті мә ндерін қ амтамасыз ете отырып, тұ рақ ты тоқ тан айнымалығ а кері тү рлендіруді іске асырады. Инверторларда кө бінесе жоғ арыжиілікті кең -импульсті модуляция (КИМ) ә дісі қ олданылады. Бұ л жағ дайда тү рлендіргіштің шығ ыс сигналы тұ рақ ты амплитуда жә не индуктивті жү ктемедегі синусоидалы тоқ жасайтын, статор орамы сияқ ты болып келетін, ұ зақ тығ ы ө згергіш кернеу импульстерінің кезектесуін ұ сынады (2 суретті қ ара).

1сурет – Аралық контурлы тұ рақ ты тоқ ты жиілік тү рлендіргішінің қ ұ рылымдық сұ лбасы

2 сурет – Жиілік тү рлендіргішінің шығ ыс сигналы