Главная  Основной закон электрики 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [ 22 ] [23] [24] [25] [26] [27] [28]

все вторичные обмотки трансформатора, к зажимам которых подключается нагрузка.

Применение несимметричного магнитопровода обеспечивает возможность получения заданной вольтамперной характеристики, подобной характеристике насыщенного дросселя (кривая Б на фиг. 27). При повышении напряжения в сети увеличиваются ампервитки намагничивания, и индукция в тонком стержне магнитопровода трансформатора становится такой, что при этом резко возрастает поток магнитного рассеяния. Этот участок магнитопровода становится перенасыщенным, . в результате чего индуктивность трансформатора в целом падает и уменьшается добротность эквивалентной индуктивности всего трансформатора. При этом напряжение на нагрузке увеличивается в относительно меньших преде-

. лах, чем в сети. При уменьшении напряжения сети умень-шается индукция в тонком стержне магнитопровода, уменьшается поток рассеяния, увеличивается индуктивность и добротность всего трансформатора. В результате на нагрузке происходит меньшее относительное снижение напряжения,

"чем в сети.

Естественно полагать, что описанный процесс стабили-\ зации можно было бы осуществить и при симметр1Тч«ом насыщенном магнитопроводе трансформатора. Однако такая магнитная цепь обычно не применяется. Первичная обмот-; ка трансформатора располагается на толстом (ненасыщенном) стержне магнитопровода для того, чтобы уменьшить \ сдвиг по фазе между током и напряжением при средних зна-; чениях напряжения сети, на которое рассчитывается работа I стабилизатора в нор.мальных условиях. При среднем значе- НИИ напряжения сети магнитная индукция в толстом стерж-- не выбирается так, чтобы рабочая точка ка кривой намаг-Кйичивания находилась в пределах ее прямолинейной части. В то же время индукция в тонком стержне магнитопровода f получается значительно более высокой. Если же выбрать ис-г ходную индукцию высокой или одинаковой в обоих стержнях магнитопровода, то получится значительный сдвиг по фазе между током и напряжением, и коэффициент мощности (cos ш) будет мал. При таком выборе индукции в стержнях имеет также немаловажное значение распределение напряжений между зажимами трансформатора и конденсатора. Можно показать, что для получения одного п того же пре-1 дела стабилизируемого напряжения при симметричном маг-S НИто.про.Боде приходится выбирать конденсаторы на боль-



шие рабочие напряжения, чем при несимметричном магни-топроводе.

Зависимость выходного напряжения стабилизатора от частоты напряжения в сети, которое наблюдается на практике, объясняется резонансными свойствами стабилизатора. Ориентировочно можно считать, что изменение частоты тока в сети на 1 % приводит к изменению выходного напряжения на 1,5%. Это изменение будет еще больше при увеличении добротности трансформатора и конденсатора, т. е. при уменьшении потерь. Легко показать, что индуктивность рассеяния трансформатора действует подобно потерям. Из этого следует, что зависимость выходного напряжения от частоты тока в сети в стабилизаторах с симметричным насыщенным магнитопроводом должна быть значительно большей, чем в стабилизаторах с несимметричным магнитопроводом.

Феррорезонансные стабилизаторы с использованием резонанса напряжений обычно изготовляются на полезную мощность менее 100 вт. При больших мощностях трудно осуществить магнитопроводы приемлемых конструкций с заданным законом изменения магнитного потока рассеяния. Обычные феррорезонансные стабилизаторы напряжения обеспечивают постоянство выходного напряжения в пределах +2% при изменениях входного напряжения в пределах +20% от номинального. При больших изменениях входного напряжения выходное -напряжение стабилизируется хуже. Имеются измерительные устройства с феррорезопансными стабилизаторами, обеспечивающими постоянство вторичных напряжений трансформатора U при изменении входного напряжения от 70 до 300 в.

Конструирование устройств с применением магнитных материалов связано с рядом факторов, трудно поддающихся точному учету. Такими факторами являются характеристики трансформаторной стали, величины воздушных зазоров, образующихся между отдельными частями магнитопро-вода и др. Поэтому расчет феррорезонансных стабилизаторов ведется по приближенным формулам, справедливым лишь для определенного типа стабилизаторов. Для того чтобы обеспечить возможность настройш рассчитанного таким образом стабилизатора, приходится выбирать число витков вторичной и компенсационной обмоток на 20 -4- 30 % больше расчетного с тем, чтобы в процессе настройки можно было подобрать необходимое число витков. Для удобства подбора необходимого количества витков эти обмотки через каждые 16-20 витков имеют отводы. ~



I Расчёт трансформатора феррорезонансного стабилизатора напряжения по схеме фиг. 25,г может быть сделан следующим образом.

1. Выбирается - число вольт на один виток обмотки. При частоте тока в сети 50 обычно принимают:

ео = 0,35в при до 100 ва;

ео = 0-,9в при Р„ от 100 до ЮООва,

2. Активное сечение (в см) сердечников магнитопро-,вода трансформатора подсчитывается по формулам:

< Q, =360 (для ненасыщенного сердечника);

! Q2 = 0,582Qi (для насыщенного сердечника). .

I При этом толщина набора сердечника зависит от коэффициента заполнения по стали, т. е. от соотношения Толщины листа и изоляции между листами. Обычно счи-

, тают коэффициент заполнения равным 0,9.

f 3. Реактивная мощность конденсатора Р, определяется

?из выражения

I Рс=3.5-2,5Р„,

где Р - мощность, отдаваемая нагрузке стабилизатора. \ С другой стороны, реактивная мощность конденсатора

Pc = UIsm<f или Pf, = CU6,28f,

откуда

L С= „ мкф,

где - напряжение на зажимах обмотки w,.

Конденсатор, подключенный к этой обмотке, должен быть рассчитан на напряжение UpaeUc- При выборе конденсатора его емкость следует округлять до ближайшего целого числа единиц емкости.

4. Число витков первичной обмотки трансформатора

[ . и,



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [ 22 ] [23] [24] [25] [26] [27] [28]

0.0007