3 магнитни параметрични стабилизатори напрежение

Като цяло, стабилизаторът е устройство, което осигурява изходната стойност за поддържане на определено постоянно ниво с предварително определена промяна на входната променлива в широки граници.

Най-простият схемата на такова устройство е показано на фигура 4. Той се състои от линеен дросел - Ldl и нелинейни газта - ЗЗН. Помислете за изходното напрежение зависи от входа.

Тъй като настоящата стойност Uvh0 синусоидално входно напрежение. сърцевина нелинейна реактор е наситен, така че си индуктивно съпротивление на подходящ интервал намалява рязко. Така Uin преразпределя между двата реактора така, че повечето от входното напрежение пада на газта линейна индуктивност. В резултат, Uin> Uout Uvh0 изходното напрежение варира значително по-малко от ЕГН на входното напрежение.

Недостатъците на този стабилизатор включват ниска ефективност (<60%), недостаточный коэффициент стабилизации, значительная зависимость его от нагрузки, а также резкое искажение формы кривой напряжения на нагрузке.

Принципът на работа на магнитното параметри стабилизатор е добре илюстрирано чрез резултатите от симулационна програма използване MICRO - CAP, показано на фигура 5.

4 Ferroresonant клетка

В повечето случаи, вместо магнитна ferroresonance параметрични стабилизатори се използват стабилизатори. В тези стабилизатори като нелинеен елемент не се използва само нелинейна индуктор и ferroresonant верига, състояща се от газ и нелинейна кондензатор.

Типични ferroresonance верига, в която резонанс се използва напрежения и токове, са показани на фигура 6.

Трябва да се отбележи, че зависимостта на смукача индуктивност на ток, протичаща през нея, такова споразумение дава специални свойства, които не се наблюдават при конвенционалните линейни вериги с постоянни параметри.

Фигура 7 показва зависимостта на напрежението в кондензатор UC и UL газта терминали на тока, протичащ във веригата, т.е. линейни ток-напрежение характеристики на нелинейна кондензатор и индуктор за веригата на Фигура 6, както и.

Тези напрежения са фазово изместен от 180 °. Ако пренебрегнем вътрешното съпротивление на веригата и по-високия хармоник, на напрежение. приложен към веригата, същата UL разликата - UC (пунктирани линия). Точката, в която UL = Vin. Това съответства на състоянието на резонанс, в което веригата има безкрайно малък устойчивост за променлив ток. С по-нататъшно увеличаване на напрежението в кондензатор става по-голямо от напрежението в индуктор. Имайте предвид, че за по-голяма яснота характеристики UP = ƒ (I), UL - UC съставен само през първата четвърт на координатната равнина.

В действителност, поради резистентност R във верига (права UR), НАГОРЕ напрежение става нула при резонанс, и получената волт-амперна характеристика на съответната схема е дадена от пунктираните линии (Фигура 7).

Напрежението върху серийния клетка (фигура 6а) ще бъде равна на

Точка на получените ток-напрежение характеристики на веригата се получава както следва. Произволно определя някои ток I, определя разлика напрежението UL за него - Вин, а напрежението UR. Полученото съдържание се изчислява по формулата, дадена по-горе.

С относително малък активно съпротивление R на полученото верига CVC е инцидент част и тя има N - образна форма. Чрез постепенно увеличаване на доставките на постоянен ток първите увеличава плавно до стойност I2. и след това се наблюдава леко повишение на напрежението е съпроводено с рязко увеличение на тока до стойност I4. тогава той продължава да се увеличава постепенно. Когато напрежението се наблюдава също в началото на текущата постепенното намаляване на стойност I3 = IP. и след това - скок на стойност I1.

Т.е. въпросното изделие е с реле характеристика. N - образна характеристика напълно, включително падане част, може да бъде получено чрез подаване на контура не е източник на електромагнитни полета и източник на ток.

Времедиаграма от серийните ferroresonant клетките могат да бъдат получени от моделирането с програма MICRO - ОСП. Те са представени на Фигура 8 (8а - в отсъствие на феномена на феросилиций резонанс; 8Ь - в присъствието на феро-резонансни явления).

В разглеждания метод на конструиране на характеристиките на ток напрежение на верига (Фигура 6а) може да бъде използван за конструиране IVC схема (Фигура 6Ь). Тъй като в тази схема I = IL + IC и НАГОРЕ = UL = UC (ако незначителни загуби на дросела на намотката и ядро), зависимостта нагоре = ƒ (I) се определя чрез сумиране IL и IC токове за същите стойности U = UL = UC ( идеален CVC - пунктирани линия).

С оглед на R - недвижими характеристика показан въображаемо. Отличителна черта характеристика се получава, която вече е в ниско напрежение течения НАГОРЕ резонансна верига е сравнително малка, че зависи от I, докато за отделен газ UL малка област в зависимост от I представлява относително големи токове.

CVC паралелно ferroresonant клетка е показано на фигура 9.

Следователно е по-изгодно да се използва паралелно ferroresonant верига от насищане индуктор за стабилизиране напрежение.

Имайте предвид, че S - образни CVC паралелни клетки може да се отстрани напълно от свързваща верига на променливата източник на електромагнитни полета.

Фигура 10 представя резултатите симулация използване MICRO програма - CAP паралелно ferroresonant клетка: а) най-ниски токове; б) - ferroresonance; в) - в областта на високи токове.

Ferroresonant схема регулатор на напрежение е показано на Фигура 11.

В тази схема, за подобряване на стабилизиращи свойства, вместо обичайните линеен ненаситен дросел индуктор се използва в включен автотрансформатор Tl. Вторичното напрежение на трансформатора действа брояч Uvyh1 напрежение. взети от ferroresonant верига.

Степента на трансформация е избран така, че наклон UFK линия (фигура 12) е равна на наклона на Vout. т.е. α2 = α1.

Характерни UFK = ƒ (Uin) е вероятно да бъде подобна VAC паралелна верига обсъдено по-горе, защото входен ток стабилизатор увеличава с ЕГН на входното напрежение.

Допълнителна въвеждане на UTP изравнителната напрежение рязко подобрява стабилизирането на качеството, ту ferroresonant стабилизатори - 70 ... 80%, cosφ = 0,7 ... 0,8.

Трябва да се отбележи, че разглежданите магнитни стабилизатори поради загуби не позволяват да се получи на изхода стабилизирано напрежение, равно на номиналната стойност на входното напрежение.

Значително възстановяване ferroresonant стабилизатори се произнася не-синусоидална форма на изходното напрежение. За да се премахне по-високи хармоници в стабилизаторите използвани резонансната филтър, съдържащ паралелно нелинейна газ.

Един възможни стабилизатор схеми с синусоидална изходното напрежение е показано на Фигура 13.

Често срещан недостатък ferroresonant стабилизатори значителна чувствителност към промените в честотата на електрическата мрежа.

Един начин за преодоляване на този недостатък е да се включат в серия с верига натоварване резонанс с резонанс CK LK напрежения или токове (Фигура 14).

параметри верига са подбрани така, че да се увеличи изходното напрежение, причинено от промяна в честотата на мрежата да се компенсира с повишена устойчивост на веригата. Този метод за компенсация дава добри резултати, когато честотата е в рамките на ± 5% от номиналния. Въпреки това, когато това се губи от 20 до 50% напрежение. Освен това, устойчивост на натоварване трябва да бъде строго постоянна.