Розанов учебник(ЭЭА) / GLAVA_12

Гл. 12. Статические коммутационные аппараты и регуляторы переменного тока

Рис. 12.33. К пояснению принципа действия стабилизатора напряжения:

a – упрощенная схема; á – диаграмма напряжений; â – схема с трансформаторной связью; ã – схема с нагрузкой на постоянном токе; ä – схема с феррорезонансом токов; e – схема с феррорезонансом напряжений; æ – полная схема феррорезонансного напряжения

жения с феррорезонансом токов. Стабилизаторы, у которых раскачка феррорезонансных колебаний возникает за счет токов перемагничивания, замыкающихся через источник питания и последовательно соединенные XL è XC (ñì. ðèñ. 12.33,å), называют феррорезонансными стабилизаторами напряжения с феррорезонансом напряжений.

При малом входном напряжении (E < Es), когда сопротивление дросселя насыщения XL можно счи- тать равным бесконечности (см. рис. 12.33,ä), его мысленно удаляют из схемы. Схемы на рис. 12.33,ä è 12.33,å становятся эквивалентными. Если в схеме на рис. 12.33,ä принять, что Xë = Xc è E = const, òî òîê Ií в цепи нагрузки не будет зависеть от сопротивления Rí нагрузки, Ií = const, и схема будет выполнять функции стабилизатора тока. Такая

схема обычно называется схемой Бушеро. Для нее характерно [50]:

I	í	= Uâûõ =			E .
			Rí		Xë

В реальных схемах феррорезонансных стабилизаторов для повышения точности выходного напряжения на сопротивлении нагрузки используются вольтодобавочные устройства, например, компенсирующий трансформатор Tê с обмотками Nê1 è Nê2 [50]. Напряжение на обмотку Nê1 подается со входа (или вторичной обмотки входного трансформатора T, как показано на рис. 12.33,æ), или от линейного дросселя Xë. Выходное напряжение обмотки компенсирующего трансформатора Tê добавляется к напряжению насыщающегося дросселя XL.

Для облегчения запуска схемы, даже при напряжении, меньшем Es, в реальных схемах (рис.

340

§ 12.3. Электромагнитные управляемые компоненты

12.33,æ) используется реле Р с размыкающимися контактами P. При включении за счет шунтирования Xë контактами реле Ð к дросселю насыщения XL подается повышенное напряжение. Он быстрее входит в феррорезонанс и, после срабатывания реле, схема надежно функционирует, используя в качестве балластного сопротивления линейный дроссель Xë.

В качестве стабилизаторов и регуляторов постоянного тока и напряжения могут использоваться устройства, основным элементом которых является дроссель насыщения с подмагничиванием, выпол-

ненный, например, по однообмоточной схеме [92, 93, 94].

Такая возможность появляется, если регулятор выполнен на основе выпрямителя или содержит звено переменного тока, например, промежуточ- ный инвертор. Если на входе неуправляемого выпрямителя, выполненного на основе диодов, вклю- чить магнитный усилитель и управлять режимом его работы, например, за счет изменения уровня его подмагничивания постоянным током [50], то возможно осуществлять регулирование выходного напряжения выпрямителя.

Контрольные вопросы и задачи

1.Что называется дросселем насыщения?

2.Что называется дросселем насыщения без подмагничивания?

3.Что называется дросселем насыщения с подмагничиванием?

4.Что называется дросселем насыщения с само-

подмагничиванием?

5.В чем отличие простейшего дросселя насыщения без подмагничивания от дросселя насыщения с подмагничиванием?

6.Что такое магнитный ключ ?

7.В чем отличие дросселя насыщения с подмагничиванием от дросселя насыщения с самоподмагничиванием?

8.Какой режим магнитных усилителей называется релейным ? Каковы условия его получения?

9.В каких магнитных усилителях (дроссельных или с самоподмагничиванием) обмотки управ-

ления имеют большее число витков и почему ?

10.Какая характеристика называется характеристикой управления магнитных усилителей?

11.B схеме, содержащей магнитный ключ TS (ðèñ. 12.34,a), требуется найти число витков N дросселя, при котором действующее значение вы-

ходного напряжения Uí будет в два раза меньше действующего входного напряжения E. Входное напряжение e(t) имеет треугольную форму (рис.

12.34,ã), у которого амплитуда Emax = 100 B, период T = 0,001 c. Êëþ÷ S в схеме замкнут, а ключ Só – разомкнут. Магнитный ключ выполнен на замкнутом тороидальном магнитопроводе типа ОЛ 10/16-4, геометрическая площадь поперечного сечения Sã = 12 ìì2 (коэффициент заполнения по стали kc = 0,85), материал магнитопровода 50HП, его индукция насыщения ÂS = 1,35 Òë. [95].

12. Решить предыдущую задачу при условиях: питающее напряжение имеет синусоидальную

форму; питающее напряжение имеет прямоугольную форму.

13.Найти в условиях задачи 11 максимальное вход-

ное напряжение Emax, при котором напряжение на выходе Uí = 50 B.

Рис. 12.34. Схема магнитного ключа (à) и графики, поясняющие его работу (á–ã)

341

Гл. 12. Статические коммутационные аппараты и регуляторы переменного тока

14.Решить задачу 11, если ключ Só (ñì. ðèñ. 12.34,a) замкнут и ток Ió = 10 мА; число витков обмотки управления Nó = 250 витков.

15.В предыдущей задаче найти ток Ió, если известно, что ∆ Bó = 0,2 Të.

16.В предыдущей задаче найти время насыщения (перемагничивания) tS.

17.Каким образом с помощью дросселя насыщения можно реализовать реле частоты? Приведите схему такого устройства, опишите его работу.

18.Можно ли с помощью дросселя насыщения реализовать датчик частоты? Если да, приведите

схему такого устройства, опишите его работу,

а если нет, то почему.

19.Для увеличения коэффициента возврата бесконтактного реле на магнитных усилителях куда следует смещать характеристику управления (см. рис. 12.26): влево или вправо?

20.Определите время перемагничивания магнит-

ного ключа из состояния насыщения при B = BS до состояния B = 0 при следующих условиях:

индукция BS = 1,2 Тл; напряжение перемагничи- вания постоянно и равно 30 В; число витков МК Nð = 1000, сечение магнитопровода S = 1 ñì2.

342