книги / Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений
..pdfч т о я в л я е т с я х а р а к т е р н ы м д л я п е р е д в и ж н ы х и б о р т о в ы х и с т о ч н и к о в п и т а н и я . У м е н ь ш е н и е п о т е р ь н а н а г р е в а н и е у л у ч ш а е т т е п л о в о й р е ж и м р а д и о э л е к т р о н н о й а п п а р а т у р ы , ч т о о с о б е н н о в а ж н о п р и и с п о л ь з о в а н и и п о л у п р о в о д н и к о в ы х п р и б о р о в , а т а к ж е п о з в о л я е т у м е н ь ш и т ь г а б а р и т и м а с с у т е п л о о т в о д я щ и х р а д и а т о р о в р е г у л и р у е м ы х т р а н з и с т о р о в и т р а н с ф о р м а т о р о в в ы п р я м и т е л е й , р а с с ч и т ы в а е м ы х н а м е н ь ш у ю м о щ н о с т ь . ’
G П а р а л л е л ь н ы е с т а б и л и з а т о р ы к л ю ч е в о г о т и п а , в ы
п о л н е н н ы е п о с х е м е р и с . 7 ,а , ц е л е с о о б р а з н о п р и м е н я т ь в т е х с л у ч а я х , к о г д а в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е с т а б и л и з а т о р а п р е в ы ш а е т е г о в х о д н о е н а п р я ж е н и е . У в е л и ч е н и е
в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я п о л у ч а е т с я п р и п о д к л ю ч е н и и
д и о д а Д н а з а ж и м 2 и н д у к т и в н о с т и L , к а к э т о п о к а з а н о п у н к т и р о м н а с х е м е р и с . 7 ,а , з а с ч е т в в е д е н и я д о п о л н и т е л ь н о г о н а п р я ж е н и я о т о б м о т к и L 2з в к о н т у р , о б р а з о в а н н ы й н а г р у з к о й R ib д и о д о м Д и и с т о ч н и к о м э н е р г и и , п и т а ю щ и м с т а б и л и з а т о р .
П а р а л л е л ь н а я с х е м а я в л я е т с я б о л е е э к о н о м и ч н о й ,
т а к к а к о н а п о з в о л я е т о б л е г ч и т ь р е ж и м р а б о т ы т р а н з и с т о р а з а с ч е т у м е н ь ш е н и я к о м м у т и р у е м о й и м м о щ н о с т и . П о с к о л ь к у в т а к о й с х е м е п р и з а к р ы т о м т р а н з и с т о р е к е г о з а ж и м а м м о ж е т п р и к л а д ы в а т ь с я н а п р я ж е н и е , п р е
в ы ш а ю щ е е в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е с т а б и л и з а т о р а [Л . 8],
э т у с х е м у ц е л е с о о б р а з н о |
п р и м е н я т ь п р и н и з к и х н а п р я |
ж е н и я х и б о л ь ш и х т о к а х |
н а г р у з к и . |
В п о с л е д о в а т е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р а х к л ю ч е в о г о |
т и |
п а , в ы п о л н е н н ы х п о с х е м е р и с . 7 ,6 , в ы х о д н о е н а п р я ж е |
н и е в с е г д а м е н ь ш е в х о д н о г о , т а к к а к э т и с т а б и л и з а т о р ы |
|
п р е д с т а в л я ю т с о б о й п о |
с у щ е с т в у д е л и т е л и н а п р я ж е н и я |
[Л . 8]. Э т о с в о й с т в о п р е д о п р е д е л я е т и х п р е и м у щ е с т в е н |
|
н о е и с п о л ь з о в а н и е д л я |
п о л у ч е н и я н и з к и х н а п р я ж е н и й . |
О д н а к о п р и н е о б х о д и м о с т и з н а ч и т е л ь н о г о п о н и ж е н и я
в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я у с л о в и я и с п о л ь з о в а н и я т р а н з и с т о р а Р Э в п о с л е д о в а т е л ь н о й с х е м е у х у д ш а ю т с я .
С л е д у е т т а к ж е о с т а н о в и т ь с я н а в о з м о ж н о с т я х р е а л и з а ц и и п а р а л л е л ь н ы х и п о с л е д о в а т е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р о в с р а з л и ч н ы м и с х е м а м и у п р а в л е н и я . П а р а л л е л ь н ы й с т а б и л и з а т о р н е м о ж е т р а б о т а т ь в р е ж и м е д в у х п о з и ц и о н н о г о р е л е й н о г о р е г у л и р о в а н и я с о б р а т н о й с в я з ь ю п о в ы х о д н о м у н а п р я ж е н и ю , в т о в р е м я к а к - м е т о д ш и р о т н о и м п у л ь с н о г о р е г у л и р о в а н и я м о ж е т б ы т ь п р и м е н е н к а к в п а р а л л е л ь н о м , т а к и в п о с л е д о в а т е л ь н о м с т а б и л и з а т о р а х .
Д и н а м и ч е с к и е с в о й с т в а к л ю ч е в ы х с т а б и л и з а т о р о в
у с т у п а ю т с в о й с т в а м л и н е й н ы х с т а б и л и з а т о р о в . Д л я п о л у ч е н и я м и н и м а л ь н о й д и н а м и ч е с к о й о ш и б к и р е г у л и р о в а н и я с л е д у е т п р и м е н я т ь с х е м ы с т а б и л и з а т о р о в с б ы с т р о д е й с т в у ю щ и м и м о д у л я т о р а м и . Е с л и п е р е п а д ы т о к а н а г р у з к и п р и и м п у л ь с н ы х в о з д е й с т в и я х в е л и к и , м о ж н о п р и м е н я т ь д в у х п о з и ц и о н н ы е с т а б и л и з а т о р ы .
Д л я у м е н ь ш е н и я п у л ь с а ц и й в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я с л е д у е т в ы б и р а т ь ч а с т о т у п е р е к л ю ч е н и я р е г у л и р у ю щ е г о
э л е м е н т а д о с т а т о ч н о в ы с о к о й ’. В н а с т о я щ е е в р е м я п р и м е н я ю т с я с х е м ы к л ю ч е в ы х с т а б и л и з а т о р о в с ч а с т о т о й
п е р е к л ю ч е н и я д о 5 0 — 100 к г ц , ч т о з н а ч и т е л ь н о о б л е г ч а е т
з а д а ч у ф и л ь т р а ц и и п е р е м е н н о й с о с т а в л я ю щ е й в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я , а с л е д о в а т е л ь н о , у м е н ь ш а е т м а с с у и г а б а р и т ф и л ь т р а . У к а з а н н о е в ы ш е п р е д е л ь н о е з н а ч е н и е ч а с т о т ы п е р е к л ю ч е н и я о г р а н и ч и в а е т с я п о т е р я м и м о щ н о с т и в э л е м е н т а х с х е м .ы с т а б и л и з а т о р а , в о з р а с т а ю щ и м и с п о в ы ш е н и е м ч а с т о т ы .
П р а к т и ч е с к и е с х е м ы к л ю ч е в ы х с т а б и л и з а т о р о в и м е
т о д ы и х и н ж е н е р н о г о р а с ч е т а о п и с а н ы в [Л . 5 , 8 — 10].
4. СТАБИЛИЗАТОРЫ, РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПО ЦЕПЯМ ПЕРЕМЕННОГО (ПИТАЮЩЕГО) НАПРЯЖЕНИЯ
С т а б и л и з и р о в а н н ы е и с т о ч н и к и п и т а н и я , р е г у л и р у е м ы е п о ц е п я м п е р е м е н н о г о ( и л и в о б щ е м с л у ч а е — п и т а ю щ е г о ) н а п р я ж е н и я , п р е д с т а в л я ю т с о б о й к о м п е н с а ц и о н н ы е с т а б и л и з а т о р ы , о т л и ч а ю щ и е с я к а к п о т и п а м п р и м е н я е м ы х в н и х р е г у л и р у ю щ и х э л е м е н т о в , т а к и п о р е ж и м а м и х р а б о т ы .
В с о о т в е т с т в и и с э т и м р а з л и ч а ю т д р о с с е л ь н ы е ( м а г н и т н ы е ) , т и р и с т о р н ы е и т р а н з и с т о р н ы е с т а б и л и з а т о р ы , в к о т о р ы х в к а ч е с т в е р е г у л и р у ю щ и х э л е м е н т о в и с п о л ь з у ю т с я д р о с с е л и н а с ы щ е н и я ( м а г н и т н ы е у с и л и т е л и ) , т и р и с т о р ы и т р а н з и с т о р ы .
Р е г у л и р у ю щ и е э л е м е н т ы , в к л ю ч е н н ы е в ц е п и п е р е м е н н о г о ( п и т а ю щ е г о ) н а п р я ж е н и я , м о г у т р а б о т а т ь к а к у п р а в л я е м ы е с о п р о т и в л е н и я ( и н д у к т и в н ы е и л и а к т и в н ы е ) и к а к у п р а в л я е м ы е к л ю ч и .
В д р о с с е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р а х , п и т а ю щ и х с я о т ц е п е й п е р е м е н н о г о т о к а , р е г у л и р у ю щ и й э л е м е н т в о б щ е м с л у ч а е п р е д с т а в л я е т с о б о й р е г у л и р у е м о е и н д у к т и в н о е с о п р о т и в л е н и е , в е л и ч и н а к о т о р о г о м е н я е т с я п у т е м и з м е н е н и я т о к а п о д м а г п и ч и в а н и я . П р и и с п о л ь з о в а н и и ж е
д л я с е р д е ч н и к о в д р о с с е л е й н а с ы щ е н и я ( д . н .) м а т е р и а л о в с п р я м о у г о л ь н о й п е т л е й п е р е м а г и и ч и в а п и я и п р и в е с ь м а м а л о м а к т и в н о м с о п р о т и в л е н и и р а б о ч и х о б м о т о к д . и . м о ж е т р а с с м а т р и в а т ь с я к а к к л ю ч е в о й э л е м е н т , п е р и о д и ч е с к и к о м м у т и р у е м ы й с ч а с т о т о й , с и н х р о н н о й с ч а с т о т о й с е т и .
Т и р и с т о р н ы е с т а б и л и з а т о р ы п о п р и н ц и п у с в о е г о д е й с т в и я а н а л о г и ч н ы д р о с с е л ь н ы м с т а б и л и з а т о р а м с д . н .
н а с е р д е ч н и к а х с п р я м о у г о л ь н о й п е т л е й п е р е м а г н и ч и - в а н и я и п р и н а д л е ж а т к к л а с с у к л ю ч е в ы х с т а б и л и з а т о р о в .
Т р а н з и с т о р н ы е с т а б и л и з а т о р ы , р е г у л и р у е м ы е п о ц е п я м п е р е м е н н о г о т о к а , о т н о с я т с я к с т а б и л и з а т о р а м , р е
г у л и р у ю щ и й э л е м е н т к о т о р ы х п р е д с т а в л я е т с о б о й
у п р а в л я е м о е а к т и в н о е с о п р о т и в л е н и е . |
О д н а к о т р а н з и |
с т о р ы м о г у т и с п о л ь з о в а т ь с я н е т о л ь к о |
в к а ч е с т в е р е г у |
л и р у е м ы х с о п р о т и в л е н и й , н о и в к л ю ч е в о м р е ж и м е ,
в и н в е р т о р а х ( с т а т и ч е с к и х п р е о б р а з о в а т е л я х п о с т о я н н о г о н а п р я ж е н и я в п е р е м е н н о е п о в ы ш е н н о й ч а с т о т ы ) , в х о д я щ и х в с о с т а в с т а б и л и з а т о р о в н а п р я ж е н и я . В э т о м с л у ч а е п и т а н и е с т а б и л и з а т о р а м о ж е т п р о и з в о д и т ь с я к а к о т с е т е й п о с т о я н н о г о , т а к и п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я ( в п о с л е д н е м с л у ч а е ч е р е з в х о д н о й в ы п р я м и т е л ь ) . Н е с м о т р я н а у с л о ж н е н и е с х е м ы , с т а б и л и з а т о р ы с и н в е р т о р а м и о б е с п е ч и в а ю т б о л ь ш о й в ы и г р ы ш к а к з а с ч е т р е з к о г о у м е н ь ш е н и я р а з м е р о в и м а с с ы т р а н с ф о р м а т о р а и ф и л ь т р а о с н о в н о г о в ы п р я м и т е л я п р и п о в ы ш е н и и ч а с т о -
Рис. 8. Блок-схем |
ы одноф азны х дроссельны х |
|||
стабилизаторов вы |
прямленного напряж ения. |
|||
а — с |
регулятором |
в |
цепи |
переменного напряжения; |
б — с |
регулятором |
в |
цепи |
выпрямителя. |
т ы п и т а н и я , т а к и в с л е д с т в и е в о з м о ж н о с т и и с к л ю ч е н и я т р а н с ф о р м а т о р а и с г л а ж и в а ю щ е г о ф и л ь т р а в ы п р я м и т е л я , п и т а ю щ е г о с т а б и л и з а т о р о т с е т и п е р е м е н н о г о т о к а .
Д р о с с е л ь н ы е с т а б и л и з а т о р ы , к а к и д р у г и е с т а б и л и з а т о р ы , р е г у л и р у е м ы е п о ц е п я м в ы п р я м л е н н о г о н а п р я
ж е н и я , м о г у т в ы п о л н я т ь с я п о с х е м а м п а р а л л е л ь н о г о и п о с л е д о в а т е л ь н о г о в к л ю ч е н и я р е г у л и р у ю щ е г о э л е м е н т а о т н о с и т е л ь н о н а г р у з к и . О д н а к о н а п р а к т и к е п р е и м у щ е с т в е н н о п р и м е н я е т с я п о с л е д о в а т е л ь н о е в к л ю ч е н и е .
Б л о к - с х е м ы д р о с с е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р о в в ы п р я м л е н
н о г о н а п р я ж е н и я п р и в е д е н ы н а р и с . 8 ( п р и п и т а н и и о т |
|
о д н о ф а з н о й с е т и |
п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я ) и н а р и с . 9 |
( п р и п и т а н и и о т |
т р е х ф а з н о й с е т и ) . В э т и х с х е м а х , к р о |
м е и с п о л ь з о в а н н ы х р а н е е , п р и н я т ы с л е д у ю щ и е о б о з н а |
ч е н и я : Т р — т р а н с ф о р м а т о р , В — в е н т и л ь н а я г р у п п а ,
Ф — с г л а ж и в а ю щ и й ф и л ь т р .
С х е м ы р и с . 8 ,а |
и 9 ,6 о т л и ч а ю т с я д р у г о т д р у г а м е |
с т о м в к л ю ч е н и я р е г у л и р у ю щ е г о э л е м е н т а ( д . и . ) . П р и н е |
|
|
|
|
|
о б х о д и м о с т и п о л у ч е н и я |
||||||
|
|
|
|
|
н и з к и х |
н а п р я ж е н и й и |
|||||
|
|
|
|
|
б о л ь ш и х т о к о в н а г р у з |
||||||
|
|
|
|
|
к и 'с л е д у е т р е к о м е н д о |
||||||
|
|
|
|
|
в а т ь п р и м е н е н и е с х е м |
||||||
|
|
|
|
|
н а р и с . 8 ,а и 9 ,а , ч т о |
||||||
|
|
|
|
|
о б ъ я с н я е т с я |
|
и х |
с л е |
|||
|
|
|
|
|
д у ю щ и м и |
|
п р е и м у щ е |
||||
|
|
|
|
|
с т в а м и : 1) в э т и х с х е |
||||||
|
|
|
|
|
м а х |
м е н ь ш е |
т и п о в а я |
||||
|
|
|
|
|
м о щ н о с т ь |
|
в ы п р я м и |
||||
|
|
|
|
|
т е л ь н о е |
т р а н с ф о р м а |
|||||
Рис. 9. Блок-схем ы |
трехф азны х дрос |
т о р а , |
т а к |
к а к |
|
ч е р е з |
|||||
сельных |
стабилизаторов |
вы прямлен |
т р а н с ф о р м а т о р |
п е р е д а |
|||||||
ного напряж ения. |
цепи переменного |
на |
е т с я |
л и ш ь |
|
м о щ н о с т ь , |
|||||
а — с регулятором в |
п о т р е б л я е м а я |
н а г р у з |
|||||||||
пряжения; |
б — с регулятором |
в цепи |
вы |
||||||||
прямителя. |
|
|
|
|
к о й , |
а в |
с х е м а х |
н а |
р и с . |
8 ,6 и 9 ,6 — с у м м а р н а я
м о щ н о с т ь , п о т р е б л я е м а я н а г р у з к о й и р е г у л и р у ю щ и м и д . н .; 2 ) п р и б о л ь ш и х т о к а х н а г р у з к и в о з н и к а ю т к о н с т р у к т и в н ы е и т е х н о л о г и ч е с к и е т р у д н о с т и в п р о ц е с с е и з г о т о в л е н и я д . н . [ Л . 11].
П р о с т е й ш и е с х е м ы р е г у л и р у ю щ и х э л е м е н т о в ( д . н . б е з о б р а т н о й с в я з и ) , п р и в е д е н н ы е н а р и с . 8 и 9 , н а п р а к т и к е н а х о д я т о г р а н и ч е н н о е п р и м е н е н и е , т а к к а к о н и . т р е б у ю т з н а ч и т е л ь н о й м о щ н о с т и у с и л и т е л ь н ы х э л е м е н т о в
( У Э ) . С ц е л ь ю у м е н ь ш е н и я м о щ н о с т и у п р а в л е н и я р е к о м е н д у е т с я п р и м е н я т ь д . н . с в н у т р е н н е й о б р а т н о й с в я з ь ю ,
п р и в е д е н н ы е н а р и с . 10 .
Н а и б о л е е ч а с т о в д р о с с е л ь н ы х о д н о ф а з н ы х с т а б и л и
з а т о р а х и с п о л ь з у ю т с я с х е м ы п о р и с . 1 0 ,я . В т р е х ф а з н ы х
с т а б и л и з а т о р а х п р и м е н я ю т с я с х е м ы п о р и с . 1 0 ,6 — г.
С х е м а р и с . 1 0 ,6 п р е д с т а в л я е т с о б о й к о м б и н а ц и ю т р е х с х е м р и с . 1 0 ,я , в к л ю ч е н н ы х в т р е х ф а з н у ю с е т ь . С х е м а
р и с . 1 0 ,в , п р е д л о ж е н н а я в [ Л . 12], п о с в о и м х а р а к т е р и
с т и к а м л и ш ь н е з н а ч и т е л ь н о о т л и ч а е т с я о т с х е м ы 1 0 ,6 , о д н а к о о н а п о з в о л я е т у м е н ь ш и т ь в д в о е ч и с л о в е н т и л е й в ц е п я х р а б о ч и х о б м о т о к д . н ., и п о э т о м у е е п р и м е н е н и е я в л я е т с я в п о л н е о п р а в д а н н ы м .
В т р е х ф а з н ы х с т а б и л и з а т о р а х , в ы п о л н е н н ы х п о с х е м а м р и с . 1 0 ,6 , в , н а б л ю д а е т с я з н а ч и т е л ь н а я а с и м м е т р и я т о к о в , п о т р е б л я е м ы х и з с е т и . В с х е м е р и с . 1 0 ,г, п р е д л о -
■О'v*
~ 0 - 4 4
Рис. 10. Схемы |
дроссельны х регуляторов. |
|
|||
а — однофазный |
д. н. с |
внутренней обратной |
связью; б — трехфазный д. и. |
||
с внутренней обратной |
связью; я — трехфазный |
одиовентильный д. н. с вну |
|||
тренней обратной связью; |
г — трехфазный д. |
и» |
с комбинированной внутрен |
||
ней и внешней обратными |
связями* |
|
|
ж е и н о й в [Л . 13], о с у щ е с т в л я е т с я а в т о м а т и ч е с к о е в ы р а в н и в а н и е э т и х т о к о в . О д н а и з ф а з п и т а ю щ е й с е т и в д а н н о й с х е м е ( ф а з а , с о д е р ж а щ а я д . н . с с а м о н а с ы щ е н и е м )
я в л я е т с я о п о р н о й ; р а б о ч и й т о к э т о й ф а з ы п о с л е в ы
п р я м л е н и я и с п о л ь з у е т с я д л я п и т а н и я о б м о т о к в н е ш н е й о б р а т н о й с в я з и д . н . д в у х о с т а л ь н ы х ф а з , б л а г о д а р я ч е м у и п р о и с х о д и т в ы р а в н и в а н и е р а б о ч и х т о к о в в о в с е х ф а з а х .
О с н о в н ы м и д о с т о и н с т в а м и д р о с с е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р о в п о с р а в н е н и ю с т р а н з и с т о р н ы м и л и н е й н ы м и с т а б и л и з а т о р а м и я в л я ю т с я : 1) м е н ь ш и е м а с с а и о б ъ е м , о с о б е н н о п р и п о в ы ш е н н о й ч а с т о т е п и т а ю щ е й с е т и ; 2 ) в ы
с о к а я |
н а д е ж н о с т ь , |
о б у с л о в л е н н а я |
б о л ь ш е й н а д е ж н о с т ь ю |
р е г у л и р у ю щ е г о э л е м е н т а (д . н . ) , |
п о с р а в н е н и ю с т р а н |
з и с т о р а м и ; 3 ) в о з м о ж н о с т ь п о с т р о е н и я с т а б и л и з а т о р о в н а б о л ь ш и е т о к и н а г р у з к и , ч т о о с о б е н н о в а ж н о д л я р а с с м а т р и в а е м о й о б л а с т и п р и м е н е н и я .
К н е д о с т а т к а м д р о с с е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р о в с л е д у е т
о т н е с т и : 1) б о л ь ш у ю и н е р ц и о н н о с т ь (т . е . х у д ш и е д и н а м и ч е с к и е с в о й с т в а ) , в р е з у л ь т а т е ч е г о с х е м а с з а п а з
д ы в а н и е м р е а г и р у е т н а б ы с т р ы е и з м е н е н и я т о к а н а
г р у з к и и н а п р я ж е н и я с е т и ; 2 ) б о л ь ш и й у р о в е н ь п у л ь с а ц и й в ы п р я м л е н н о г о н а п р я ж е н и я , в ы з в а н н ы й и н е р ц и о н н о с т ь ю с х е м ы и с у щ е с т в е н н ы м и и с к а ж е н и я м и ф о р м ы п и т а ю щ и х н а п р я ж е н и й и и х а с и м м е т р и е й ; 3 ) н и з к и й к о э ф ф и ц и е н т м о щ н о с т и , о б у с л о в л е н н ы й п о т р е б л е н и е м и з с е т и р е а к т и в н о й м о щ н о с т и д р о с с е л я м и н а с ы щ е н и я .
Т а к и м о б р а з о м , д р о с с е л ь н ы е с т а б и л и з а т о р ы н а п р я ж е н и я м о ж н о р е к о м е н д о в а т ь д л я п о л у ч е н и я н и з к и х н а п р я ж е н и й п р и б о л ь ш и х т о к а х ( д о с о т е н а м п е р ) и п о
в ы ш е н н ы х ч а с т о т а х п и т а н и я в т е х с л у ч а я х , к о г д а н е
п р е д ъ я в л я ю т с я в ы с о к и е т р е б о в а н и я к в е л и ч и н а м п у л ь с а ц и и в ы п р я м л е н н о г о н а п р я ж е н и я и к д и н а м и ч е с к и м с в о й с т в а м с т а б и л и з а т о р о в .
П р а к т и ч е с к и е с х е м ы д р о с с е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р о в н а
п р я ж е н и я и м е т о д ы и х и н ж е н е р н о г о р а с ч е т а п р и в е д е н ы
в [ Л . 4 ,- 5 , 1 1 , 12].
П е р е й д е м к р а с с м о т р е н и ю о с о б е н н о с т е й п о с т р о е н и я
и |
к с в о й с т в а м т и р и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о р о в . Т а к ж е к а к |
и |
в д р о с с е л ь н ы х , в п р и м е н я е м ы х н а п р а к т и к е с х е м а х |
т и р и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о р о в и с п о л ь з у е т с я п о с л е д о в а
т е л ь н о е о т н о с и т е л ь н о н а г р у з к и в к л ю ч е н и е р е г у л и р у ю щ и х э л е м е н т о в ( т и р и с т о р о в ) .
Б л о к - с х е м ы т и р и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о р о в , п и т а ю щ и х с я о т о д н о ф а з н ы х с е т е й п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я , п р и в е
д е н ы н а р и с . 11, а о т т р е х ф а з н ы х — |
н а р и с . 12 . |
С х е м ы р и с . I I , а и в п о с в о и м к а ч е с т в а м б л и з к и к с х е |
|
м а м д р о с с е л ь н ы х с т а б и л и з а т о р о в |
н а п р я ж е н и я , п р и в е |
д е н н ы м н а р и с . 8 ,а и б . О с н о в н ы м н е д о с т а т к о м э т и х с х е м я в л я е т с я з н а ч и т е л ь н о е и с к а ж е н и е ф о р м ы п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я , п о д а в а е м о г о н а в ы п р я м и т е л ь . О д н а к о с п о м о щ ь ю т и р и с т о р н ы х к о м м у т а т о р о в - р е г у л я т о р о в м о ж н о
р е з к о у м е н ь ш и т ь э т и и с к а ж е н и я , п р и м е н и в с т у п е н ч а т о е р е г у л и р о в а н и е п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я ( с м . р и с . 1 1 ,6 ) .
С у щ н о с т ь э т о г о |
с п о с о б а |
р е г у л и р о в а н и я |
з а к л ю ч а е т с я |
в т о м , ч т о д л я |
с т а б и л и з а ц и и в ы х о д н о г о |
н а п р я ж е н и я |
и с п о л ь з у ю т с я к а к р е г у л и р о в а н и е п у т е м и з м е н е н и я м о -
|Я„
а)
Рис. |
11. Блок-схем ы одноф азны х тиристор |
||
ных |
стабилизаторов вы прямленного н ап ря |
||
ж ения. |
|
|
|
fl — с |
регулятором в цепи переменного |
напряже |
|
ния; |
6 — с |
регулятором-коммутатором в |
цепи пе |
ременного |
напряжения; в — с регулятором в цепи |
||
выпрямителя. |
|
м е н т а в к л ю ч е н и я т и р и с т о р о в , т а к и п е р е к л ю ч е н и е с о д - н о г о о т в о д а т р а н с ф о р м а т о р а н а д р у г о й . П о э т о м у в д а н н о й с х е м е н е т р е б у ю т с я б о л ь ш и е в е л и ч и н ы у г л о в р е г у л и р о в а н и я , ч т о п р и в о д и т к м е н ь ш и м и с к а ж е н и я м ф о р м ы в ы х о д н о г о н а п р я ж е н и я .
С х е м ы т р е х ф а з и ы х т и р и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о р о в , п р и в е д е н н ы е н а р и с . 12, а н а л о г и ч н ы с о о т в е т с т в у ю щ и м с х е
rsj |
м а м р и с . |
11 и к м и м с л е |
|
д у е т о т н е с т и п с е , ч т о б ы |
|
|
л о с к а з а н о а зы ш е о б о д н о |
|
|
ф а з н ы х |
с т а б и л и з а т о р а х |
|
|
|
|
д а н н о г о т и п а . |
|
|
|
||||
|
|
|
|
О ц е н и в а я |
|
п р и в е д е н |
|||||
|
|
|
|
н ы е н а р и с . 11 и 12 с х е м ы |
|||||||
|
|
|
|
с т а б и л и з а т о р о в |
с т о ч к и |
||||||
|
|
|
|
з р е н и я п р и м е н е н и я и х д л я |
|||||||
|
|
|
|
п о л у ч е н и я н и з к и х н а п р я |
|||||||
|
|
|
|
ж е н и й и б о л ь ш и х т о к о в , |
|||||||
|
|
|
|
с л е д у е т |
|
р е к о м е н д о в а т ь |
|||||
|
|
|
|
д л я э т о й ц е л и п р и м е н е н и е |
|||||||
|
|
|
|
с х е м р и с . 1 1 ,а и 1 2 ,а п р и |
|||||||
|
|
|
|
м а л ы х п р е д е л а х 'и з м е н е |
|||||||
|
|
|
|
н и я в х о д н о г о н а п р я ж е н и я |
|||||||
|
|
|
|
и с х е м р и с . 1 1 ,6 и 1 2 ,6 — |
|||||||
|
|
|
|
п р и |
б о л ь ш и х |
п р е д е л а х |
|||||
|
|
|
|
и з м е н е н и й |
|
|
в х о д н о г о н а |
||||
|
|
|
|
п р я ж е н и я и б о л е е в ы с о |
|||||||
|
|
|
|
к и х т р е б о в а н и я х к в е л и |
|||||||
|
|
|
|
ч и н а м п у л ь с а ц и и . |
|
|
|||||
|
|
|
|
П р и н ц и п и а л ь н ы е э л е к |
|||||||
|
|
|
|
т р и ч е с к и е |
|
|
с х е м ы |
т и р и |
|||
|
|
|
|
с т о р н ы х |
|
р е г у л и р у ю щ и х |
|||||
|
|
«} |
|
э л е м е н т о в п р и в е д е н ы н а |
|||||||
|
|
|
р и с . |
13 . |
|
Н а и б о л е е п р о |
|||||
Рис. 12. Блок-схемы |
трехф азны х |
|
|||||||||
с т а я |
с х е м а |
( р и с . |
|
1 3 ,а ) |
|||||||
тиристорных |
стабилизаторов вы |
|
|||||||||
с о с т о и т |
и з |
|
д в у х |
|
в е н |
||||||
прямленного |
напряж ения. |
|
|
||||||||
т и л ь н ы х |
|
э л е м е н т о в , |
н о |
||||||||
а — с регулятором |
в цепи |
переменного |
|
||||||||
напряжения; б — с |
регулятором-комму |
д л я |
е е |
|
о с у щ е с т в л е н и я |
||||||
татором в цепи переменного напряже |
|
||||||||||
ния; в — с .регулятором в |
цепи выпря |
т р е б у е т с я |
|
|
п р е о б р а з о в а |
||||||
мителя. |
|
|
|
т е л ь н о е у с т р о й с т в о у п р а в |
|||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
л е н и я |
П Э |
|
с |
г а л ь в а н и |
ч е с к и р а з в я з а н н ы м и ц е п я м и у п р а в л е н и я т и р и с т о р а м и . К р о м е т о г о , т и р и с т о р ы к а к в п р я м о м , т а к и в о б р а т н о м н а п р а в л е н и и д о л ж н ы б ы т ь р а с с ч и т а н ы н а п о л н о е н а п р я ж е н и е с е т и . С х е м а р е г у л я т о р а п о р и с . 1 3 ,6 с о с т о и т и з ч е т ы р е х д и о д о в и о д н о г о т и р и с т о р а . Е е д о с т о и н с т в о м
я в л я е т с я з а щ и щ е н н о с т ь т и р и с т о р а в ы п р я м и т е л ь н ы м и
д и о д а м и о т в о з д е й с т в и я о б р а т н о г о н а п р я ж е н и я , а т а к ж е
п р о с т о т а с х е м ы у п р а в л е н и я . П р о м е ж у т о ч н о е |
м е с т о м е ж |
д у р а с с м о т р е н н ы м и с х е м а м и з а н и м а е т с х е м а |
р е г у л я т о р а |
п о р и с . 1 3 ,б , в к о т о р о й т и р и с т о р ы т а к ж е з а щ и щ е н ы о т
Рис. 13. Схемы тиристорных регуляторов. |
|
|
|
|||||||
а ~ .0Дн°Фазный |
регулятор с встречно-параллельным включением тиристо |
|||||||||
ров; |
о — однофазный |
регулятор |
с |
включением |
тиристора |
в |
диагональ |
|||
диодного моста; |
о — однофазный |
регулятор |
с |
тиристорами, |
шунтирован |
|||||
ными |
диодами; |
а —трехфазный регулятор с встречно-параллельным вклю |
||||||||
чением тиристоров; |
|
д — трехфазный |
регулятор |
с тиристорами, |
шунтиро |
|||||
ванными диодами; |
с — трехфазный регулятор |
с |
тиристорами, |
соединенны |
||||||
ми в |
треугольник; |
ж — однофазный |
управляемый выпрямитель; |
з — трех |
||||||
фазный управляемый |
выпрямитель. |
|
|
|
|
|
в о з д е й с т в и я о б р а т н о г о н а п р я ж е н и я , а у п р а в л е н и е и м и м о ж е т о с у щ е с т в л я т ь с я о т о д н о г о , о б щ е г о д л я д в у х т и р и
с т о р о в , п р е о б р а з о в а т е л ь н о г о у с т р о й с т в а . П р и м е н е н и е
э т о й с х е м ы я в л я е т с я н а и б о л е е ц е л е с о о б р а з н ы м в о д н о ф а з н ы х р е г у л и р у ю щ и х э л е м е н т а х .
П р и п и т а н и и о т т р е х ф а з н ы х с е т е й п е р е м е н н о г о н а
п р я ж е н и я м о г у т п р и м е н я т ь с я Р Э п о р и с . 1 3 ,г — е . И з э т и х
с х е м н а и б о л е е п р о с т о й п о у п р а в л е н и ю т и р и с т о р а м и
я в л я е т с я с х е м а р и с . 1 3 Д
В с х е м а х п л а в н о - с т у п е н ч а т о г о р е г у л и р о в а н и я н а и б о л е е ч а с т о п р и м е н я ю т с я э л е м е н т ы п о р и с . 1 3 ,а , в . К о л и ч е
с т в о э л е м е н т о в о п р е д е л я е т с я ч и с л о м с т у п е н е й и ф а з .
Э л е к т р и ч е с к и е с х е м ы о д н о ф а з н ы х и т р е х ф а з н ы х Р Э
в т е х с л у ч а я х , к о г д а т и р и с т о р ы и с п о л ь з у ю т с я т а к ж е и
в к а ч е с т в е |
в ы п р я м и т е л ь н ы х д и о д о в , п р и в е д е н ы с о о т в е т |
||||
с т в е н н о н а |
р и с . 1 3 ,ою и |
з . |
|
|
|
К |
д о с т о и н с т в а м |
т и р и с т о р н ы х |
с т а б и л и з а т о р о в |
п о |
с р а в н е н и ю с д р о с с е л ь н ы м и с т а б и л и з а т о р а м и с л е д у е т о т н е с т и б о л ь ш о е б ы с т р о д е й с т в и е и л у ч ш и е д и н а м и ч е с к и е
х а р а к т е р и с т и к и и л у ч ш и е у д е л ь н ы е х а р а к т е р и с т и к и
о б ъ е м о в и м а с с , в о с о б е н н о с т и п р и б о л е е н и з к и х ч а с т о т а х п и т а ю щ е й с е т и .
Н е д о с т а т к а м и т и р и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о р о в я в л я ю т
с я с л о ж н о с т ь с х е м у п р а в л е н и я т и р и с т о р а м и и н а л и ч и е
п о м е х , с о з д а в а е м ы х п р и к о м м у т а ц и и т и р и с т о р о в к а к
в в ы х о д н о й ц е п и с т а б и л и з а т о р а , т а к и в п и т а ю щ е й е г о с е т и .
И з и з л о ж е н н о г о с л е д у е т , ч т о т и р и с т о р н ы е с т а б и л и з а т о р ы ц е л е с о о б р а з н о п р и м е н я т ь п р и н е о б х о д и м о с т и п о л у
ч е н и я н и з к и х н а п р я ж е н и й и б о л ь ш и х т о к о в н а г р у з к и
в т е х с л у ч а я х , к о г д а с т а б и л и з а т о р ы п и т а ю т с я о т с е т е й н и з к о й ( п р о м ы ш л е н н о й ) ч а с т о т ы ( 5 0 г ц ) , а т а к ж е п р и
б о л ь ш и х м о щ н о с т я х , к о г д а м а с с а и о б ъ е м с х е м ы у п р а в л е н и я с т а б и л и з а т о р о м с о с т а в л я е т л и ш ь н е з н а ч и т е л ь н у ю ч а с т ь о б щ и х м а с с ы и о б ъ е м а в с е г о с т а б и л и з а т о р а в ц е
л о м . Т и р и с т о р н ы е с т а б и л и з а т о р ы с л е д у е т п р и м е н я т ь
т а к ж е и в т е х с л у ч а я х , к о г д а т р е б о в а н и я к и х д и н а м и
ч е с к и м х а р а к т е р и с т и к а м д о с т а т о ч н о в ы с о к и . П о в е л и
ч и н а м п у л ь с а ц и и в ы п р я м л е н н о г о н а п р я ж е н и я т и р и с т о р
н ы е и д р о с с е л ь н ы е с т а б и л и з а т о р ы р а в н о ц е н н ы . |
|
|
|||||||
|
|
|
П р а к т и ч е с к и е |
с х е м ы |
|||||
|
|
|
т и р и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о |
||||||
|
|
|
р о в и м е т о д ы и х и н ж е н е р |
||||||
|
|
|
н о г о р а с ч е т а |
п р и в е д е н ы |
|||||
|
|
|
в [ Л . 4 , |
5 , |
12]. |
|
|
||
|
|
|
Р а с с м о т р и м с х е м ы п о |
||||||
|
|
|
с т р о е н и я и с в о й с т в а т р а н |
||||||
|
|
|
з и с т о р н ы х |
|
с т а б и л и з а т о |
||||
|
|
|
р о в , р е г у л и р у е м ы х п о ц е |
||||||
|
|
|
п я м п е р е м е н н о г о т о к а . |
|
|||||
|
|
|
К а к |
у ж е о т м е ч а л о с ь , |
|||||
|
|
|
о с н о в н ы м |
|
н е д о с т а т к о м |
||||
|
|
|
д р о с с е л ь н ы х и т и р и с т о р |
||||||
Рис. |
14. |
Блок-схемы транзистор |
н ы х с т а б и л и з а т о р о в |
я в |
|||||
л я е т с я .н а л и ч и е б о л ь ш и х |
|||||||||
ных стабилизаторов выпрямленно |
|||||||||
п у л ь с а ц и й |
в ы х о д н о г о |
н а |
|||||||
го напряж ения, регулируемых по |
|||||||||
цепям |
переменного напряж ения. |
п р я ж е н и я . Э т о о б у с л о в л е |
|||||||
.а — однофазный стабилизатор; б — |
н о т е м , ч т о в т а к и х с т а |
||||||||
трехфазный |
стабилизатор. |
||||||||
б и л и з а т о р а х |
р е г у л и р о в а |
||||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
н и е /п р о и з в о д и т с я |
п у т е м |
и з м е н е н и я м о м е н т а о т к р ы в а н и я р е г у л и р у ю щ и х э л е м е н
т о в ( д р о с с е л е й н а с ы щ е н и я и т и р и с т о р о в ) . С ц е л ь ю
у с т р а н е н и я э т о г о н е д о с т а т к а в т р а н з и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о р а х , р е г у л и р у е м ы х п о ц е п и п е р е м е н н о г о т о к а , © к а ч е с т в е р е г у л и р у ю щ и х э л е м е н т о в п р и м е н я ю т с я т р а н з и с т о р ы , и с п о л ь з у е м ы е в к а ч е с т в е у п р а в л я е м ы х а к т и в н ы х с о п р о т и в л е н и й и л и о г р а н и ч и т е л е й .
Б л о к - с х е м ы т р а н з и с т о р н ы х с т а б и л и з а т о р о в , р е г у л и р у е м ы х п о ц е п я м п е р е м е н н о г о о д н о ф а з н о г о и т р е х ф а з -