магнитного стабилизатора напряжения. компенсационной обмоткой

Магнитопровод дросселя Др имеет воздушный зазор (работает в режиме малого насыщения), а магнитопровод трансформатора Тр – без воздушного зазора (работает в режиме высокого насыщения). Входное напряжение U_~ распределяется между дросселем Др и первичной обмоткой W₁трансформатора Тр. При изменении напряжения U_~ в основном меняется величина U_др, а U_~1 (следовательно, и U₂) изменяется значительно меньше вследствие того, что сердечник трансформатора работает в режиме насыщения. Но при такой схеме стабилизатора напряжение U₂ (в данном случае U₂ = U_н) не имеет большой стабильности.

Для улучшения стабилизации применяют особую компенсационную обмотку W_к, которую располагают на общем сердечнике с дросселем Др. (рис. б) эту обмотку включают последовательно со вторичной обмоткой W₂ трансформатора, работающего в режиме высокого насыщения сердечника, но так, чтобы напряжение U_к было направлено противоположно напряжению U₂. действие обмотки W_к состоит в следующем: при повышении, например, напряжения U_~ в какой то степени повышается и напряжение U₂ одновременно с этим существенно повышается напряжение U_к, но так как оно по направлению противоположно напряжению U₂, то увеличение выходного напряжения U_н получается относительно меньшим. Следовательно стабилизация улучшится. Стабилизатор, собранный по такой схеме, потребляет из сети большой реактивный ток, поэтому дроссель имеет большие габариты, а стабильность напряжения получается не очень высокой.

Преимущества ФРС:

- возможность получения высокой стабильности выходного напряжения при значительном диапазоне изменения входного напряжения;

- быстрота регулировки (при резких изменениях входного напряжения или нагрузки выход за пределы стабилизации длится не более 0,02 с).

- устойчивость электрических данных, почти не изменяющихся в течение всего срока службы стабилизатора;

- отсутствие быстроизнашивающихся деталей;

- статичность устройства;

- простота конструкции и легкость в изготовлении;

- небольшая стоимость;

бесшумность действия.

Недостатки:

- относительно невысокий кпд (0,7 – 0,85);

- зависимость выходного напряжения от частоты (изменение частоты на 1 % вызывает отклонение величины напряжения примерно 1,5 – 2 %);

- искажение формы выходного напряжения, для исправления которого требуется применение специальных фильтров;

- зависимость выходного напряжения в режиме стабилизации от характера нагрузки (емкостная, индуктивная, активная);

- наличие значительных полей магнитного рассеяния.

Контрольные вопросы:

1. Элемент схемы импульсного стабилизатора, повышающий его кпд A) регулирующий элемент B) магнитопровод C) широтно – импульсный модулятор D) дроссель E) трансформатор

2. Электромагнитный стабилизатор A) импульсный стабилизатор с ШИМ B) параметрический стабилизатор C) компенсационный D) таких стабилизаторов нет E) феррорезонансные стабилизатор

3. На выходе какого элемента появляется сигнал рассогласования в схеме импульсного стабилизатора с ШИМ

A) фильтра B) измерительного C) регулирующего D) трансформатора E) усилителя

4. Режим работы магнитопровода дросселя в феррорезонансном стабилизаторе A) режим высокого насыщения B) режим насыщения C) режим малого насыщения D) режим отсечки E) ключевой режим

5. Режим работы магнитопровода трансформатора в феррорезонансном стабилизаторе A) режим стабилизации B) режим высокого насыщения C) линейный режим D) однофазный E) нелинейный

6. Стабилизаторы, являющиеся источниками сетевых и радиопомех A) параметрические параллельного типа

B) параметрические последовательного типа C) феррорезонансные стабилизаторы D) компенсационные E) импульсные стабилизаторы постоянного напряжения с РЭ

7. От чего зависит выходное напряжение в феррорезонансных стабилизаторах в режиме стабилизации A) от регулирующего элемента B) от качества фильтра C) от характера нагрузки D) от регулирующего элемента E) от усилителя

8. Какие стабилизаторы имеют недостаток наличие значительных полей магнитного рассеяния A) импульсные

B) феррорезонансные стабилизаторы C) параметрические D) компенсационные E) таких стабилизаторов нет

Лекция 14.

Источники вторичного электропитания. Структурные схемы нестабилизированных и стабилизированных источников вторичного электропитания. Принципы построения нестабилизированных источников вторичного электропитания, функциональные элементы схемы. Принципы построения стабилизированных источников вторичного электропитания их функциональные элементы схемы. Структурные схемы источников вторичного электропитания со стабилизаторами непрерывного действия с последовательной и параллельной коррекцией. Структурные схемы источников вторичного электропитания с импульсными стабилизаторами и преобразователями тока Принципы построения стабилизированных источников вторичного электропитания с применением импульсных стабилизаторов. Схема с двумя регулирующими элементами. Принципы построения ИВЭП с преобразователями тока. Назначение преобразователей тока в ИВЭП

Лекция 15.

Выпрямительные устройства, используемые на предприятиях связи

Управляемые выпрямители серии ВУК, ВУТ, ВУЛС. Функциональные схемы Назначение и характеристики функциональных узлов и блоков. Устройство и принцип действия управляемого дросселя насыщения, его временные диаграммы. Регулирование и стабилизация выходного напряжения и тока ВУК управляемыми дросселями насыщения. Технические характеристики и параметры ВУК, область применения.

На предприятиях электросвязи в основном применяются полупроводниковые выпрямительные устройства. Наиболее широко используются выпрямительные устройства серии ВУ.

По своему назначению выпрямители можно разделить на несколько групп.

- выпрямители, предназначенные для работы с буферными батареями (рассчитаны на заряд аккумуляторных батарей до напряжения 2,3… 2,35 В на один элемент);

- выпрямители, предназначенные для заряда и содержания аккумуляторных батарей;

- зарядно-буферные выпрямители, обеспечивают питание аппаратуры связи и заряд батарей до напряжений 2,6 … 2,7 В на один элемент.

- выпрямители для питания нагрузки без аккумуляторных батарей;

- электропитающие выпрямительные установки и блоки выпрямителей для питания сельских АТС.

Мощность выпрямителей выбирается: 40,16, 9, 4, 2 кВт и менее.

Номинальное выходное напряжение 24, 60, 120, 220 В.

Выпрямительные устройства серии ВУ.

Выпрямительные устройства серии ВУ служат для присоединения к трехфазной сети переменного тока напряжением 220 В или 380 В при частоте 50 Гц. ВУ могут работать в двух автоматизированных режимах: в режиме стабилизации выпрямленного напряжения при буферной работе с аккумуляторными батареями по способу непрерывного подзаряда и в режиме стабилизации тока при заряде (или подзаряде) аккумуляторных батарей. Для подключения ВУ к питающей сети переменного тока, а так же к нагрузке или к аккумуляторной батареи служит общий четырехполюсный разъединитель Рр. Этот разъединитель дает возможность на период профилактики или ремонта ВУ отключить его от сети переменного тока и от аккумуляторной батареи или других параллельно работающих на общую нагрузку выпрямителей.

Выпрямительные устройства серии ВУК.

Выпрямительные устройства ВУК (на кремниевых вентилях) отличаются от серии ВУ следующим:

- вместо селеновых вентилей применяются кремниевые диоды (повышается кпд выпрямителя);

- для регулирования выходных параметров ВУК (мощностью более 4 кВт) использованы дроссели насыщения с внутренней обратной связью (уменьшается вес дросселей насыщения, повышается коэффициент усиления, скорость регулирования, т.е. улучшаются динамические характеристики ВУК по сравнению с ВУ);

- схема автоматики подключения резервного выпрямителя при параллельной работе ВУК обеспечивает замену любого поврежденного рабочего ВУК резервным;

- упрощены и унифицированы схемы стабилизаторов;

- введены устройства ограничения тока в режиме стабилизации напряжения (значительно повышается надежность работы ВУК).

Выпрямительные устройства ВУК выпускаются по мощности 40,16, 9, 4, 2 кВт.