Напряжения изменением

Нелинейные элементы получают в настоящее время все более широкое распространение, так как они дают возможность решать многие технические задачи. Так, с помощью нелинейных элементов можно осуществить преобразование переменного тока в постоянный, усиление электрических сигналов, генерирование электрических сигналов различной формы, стабилизацию тока и напряжения, изменение формы сигналов, вычислительные операции и т. д. Нелинейные элементы широко используются в радиотехнических устройствах, в устройствах промышленной электроники, автоматики, измерительной и вычислительной техники.

Зависимость между током / и напряжением U любого пассивного элемента электрической цепи подчиняется закону Ома, согласна которому / = U/r. Поскольку у линейных элементов с изменением тока или напряжения сопротивление остается постоянным, их в. а. х. не отличаются от прямой ( 1.21, а).

В стабилизаторах напряжения используется пологий участок за коленом вольт-амперной характеристики катушки с ферромагнитным сердечником без зазора. На этом участке изменение тока в широких пределах практически не вызывает изменения напряжения. Если последовательно с катушкой, работающей в режиме насыщения, включить линейный дроссель Дрг с воздушным зазором ( 12.19,а), то образуется простейший стабилизатор. На 12.19,6 построены вольт-амперные характеристики цепи на основе уравнения U = U^ + Uz для идеализированных катушек с эквивалентным синусоидальным током в обмотках.

Изменение действующего значения напряжения сети U в указанных на 12.19,6 пределах UA -т- ?/в вызывает незначительные колебания напряжения Uz на нагрузке t/д' -г Ив'- Недостатком рассмотренной схемы стабилизации является большой ток в цепи, вследствие чего габариты обмотки линейного дросселя оказываются недопустимо большими. Для уменьшения тока стабилизатора параллельно дросселю Др2 включают конденсатор С ( 12.20,а). Вольт-амперные характеристики такой цепи строят на основе уравнений Кирхгофа для действующих значений напряжений и токов:

Сначала строят кривую зависимости общего тока / от напряжения t/2 на разветвлении; для этого суммируют ординаты характеристик Iz(Uz) и /с (Uz), как показано на 12.20,6. Затем для ряда значений тока / графически складывают напряжения Ut и U2 ( 12.20,в). Изменение напряжения Д?/ относительно номинального значения практически не сказывается на величине напряжения С/2. Вследствие

В переходных режимах при самовозбуждении генератора, при включении мощных нагрузок, а также при включении генераторов на параллельную работу методом самосинхронизации задача сводится к расчетам динамической устойчивости или внезапного снижения напряжения. Изменение напряжения обусловлено физическими процессами, протекающими в синхронном генераторе, зависит от параметров генератора и системы гармонического компаундирования. Рассмотрим физические явления переходных процессов синхронного генератора с вращающимися выпрямителями.

Рассмотренные схемы феррорезонансных стабилизаторов обладают повышенной чувствительностью к колебаниям частоты питающего напряжения. Изменение частоты на 1% приводит к 1—1,5%-ному изменению напряжения на нагрузке. Для исключения этого можно включить параллельно шб конденсатор ( 5.15, а) либо параллель-

Изменение напряжения на входе выпрямителя (колебания напряжения питающей сети) и изменение значения нагрузки приводят к уходу выпрямленного напряжения от его номинального значения. В тех случаях, когда схемы промышленной электроники требуют для своего питания достаточно стабильных напряжений,

Воздействие отрицательных и положительных температур может снизить надежность устройства. Различают параметрическую надежность, характеризуемую постепенным отклонением выходных параметров от номинальных значений, и надежность, характеризуемую интенсивностью внезапных (катастрофических) отказов. Причинами постепенных отказов, вызванных тепловыми воздействиями, являются: снижение изоляционных свойств материалов; увеличение токов утечки; снижение пробивного напряжения; изменение коэффициента усиления и нулевого тока коллектора транзистора; изменение параметров магнитных сердечников (снижение индуктивности насыщения при повышении температуры или пропадание магнитных свойств при достижении точки Кюри); изменение емкости конденсаторов, электрической прочности, потерь; изменение сопротивлений резисторов; увеличение тепловых шумов в резисторах и транзисторах и т. д. Все эти явления могут привести к искажению сигналов до уровня, при котором нормальное функционирование РЭС становится невозможным.

Характеристики аппаратов в сильной степени зависят от разброса размеров и других параметров элементов конструкции от номинальных значений за счет неточности изготовления (отклонение размеров и характеристик материалов), а также от изменения условий эксплуатации (отклонение питающего напряжения, изменение условий теплоотдачи, колебания температуры и сопротивления токоведущих деталей). Кроме того, полученные при оптимизационном расчете параметры часто технически не могут быть реализованы (например, диаметр провода должен быть-согласован с существующим сортаментом). Иногда получен-

Необходимо отметить, что при поверхностной закалке с нагревом глубинного типа (як<Лк) изменение параметров г, х и z значительно меньше, чем при сквозном нагреве или нагреве поверхностного типа (ЛГК>АК), когда прогревается слой, превосходящий горячую глубину проникновения тока. Поэтому даже при отсутствии стабилизации напряжения изменение мощности оказывается незначительным и обычно не превышает 30 % максимального ее значения, что дает основание при расчетах принимать удельную мощ-~ ность постоянной, равной некоторому среднему значению. Такой режим энергетически более выгоден, чем режим с постоянным током в индукторе, при котором вследствие резкого колебания потребляемой мощности коэффициент использования генератора оказывается низким.

Метод стабилизации напряжения изменением магнитного сопротивления сердечника статора основан на наложении на спинку статора управляемого внешнего поля. Отличительной особенностью является то, что система потребляет максимальную мощность регулирования при холостом ходе, когда генератор не нагружен, и минимальную - в номинальном рабочем режиме. Внешняя и регулировочная характеристики МЭГ с подмагничиванием спинки статора представлены на 1.9.

Регулирование напряжения изменением сопротивлений элементов сети применяется в двух случаях:

время выключения ?выкл (единицы и десятки микросекунд) в заданном режиме, в течение которого тиристор полностью восстанавливает запирающую способность в случае подачи напряжения на анод (?Выкл определяется при выключении анодного напряжения изменением полярности) .

При регулировании напряжения изменением воздушного зазора следует иметь в виду, что напряженность поля в малых зазорах может превысить пробивную прочность воздуха. Напряжение на плоском конденсаторе U = = UM -\- ия складывается из напряжения на материале t/M = EMda и в зазоре UB-= EBdB. Напряженности поля в нагреваемом материале Еы и в воздухе Ев связаны соотношением Ев = е?м. Отсюда находим

4.36. Схема регулирования напряжения генератора изменением тока возбуждения

4.37. Схема регулирования напряжения изменением коэффициента трансформации трансформатора

Преимущества регулирования напряжения изменением угла отпирания следующие:

Регулирование напряжения изменением угла отпирания (зажигания) следует рекомендовать: 1) при включении или наладке аппаратуры для постепенного (ступенчатого) увеличения напряжения с таким расчетом, чтобы при нормальной работе cos cp был близок к единице; 2) при глубокой регулировке напряжения питания устройств, для которых cos ф и величина пульсаций не играют роли; 3) при всех случаях, когда пределы регулирования напряжения невелики —- 5— 10% от номинала.

Замена напряжения U^2, имеющегося в схеме VII 1.27, в, на стабильное напряжение с помощью стабилитрона Cm исключает влияние изменения UBX на работу схемы. На VIII.27, е и ж приведены схемы защиты от повышения выходного напряжения. Повышение выходного напряжения приводит к пробою стабилитронов в схеме VIII.27, е или коткрытиютиристоравсхеме VIII.27,ж, после чего ивых резко падает до рабочего напряжения стабилитронов или прямого падения напряжения на тиристоре. Так как ток через стабилитроны или тиристор ограничен лишь внутренним сопротивлением стабилизатора, то он достигает значительных величин и срабатывает токовая защита. Порог срабатывания этих схем можно регулировать числом стабилитронов и их током, а также коэффициентом деления напряжения изменением величин сопротивления резисторов R1 и R2.

Регулирование напряжения изменением напряжения на электростанциях

Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации силовых трансформаторов