Сглаживание выпрямленного

3-4. СГЛАЖИВАНИЕ ПУЛЬСАЦИИ ФИЛЬТРАМИ

Разветвленная магнитная цепь 41, 49 Разделение потерь в стали 113, 121 Рассеяние магнитного потока 51, 116 Реактивная мощность 120 Режим усиления 163, 164 Релаксационные колебания 182 Релейный эффект 32, 35 Сглаживание пульсации 84 — 93 Связь между каскадами 162 Сегнетодиэлектрик 100 Сетка 147, 178 Сеточный ток 148

3-4. Сглаживание пульсации фильтрами ........ 84

Поскольку индуктивные фильтры обеспечивают лучшее сглаживание пульсации при малых сопротивлениях нагрузки, их применяют главным образом в мощных выпрямителях.

3-4. СГЛАЖИВАНИЕ ПУЛЬСАЦИИ ФИЛЬТРАМИ

— сферической волны 209 Рассеяние магнитного потока 37, 77 Режим усиления 105 Релаксационные колебания 116 Сглаживание пульсации 58—62 Сегнетоэлектрик 67

3-4. Сглаживание пульсации фильтрами.......i. •,

Наибольшее приближение к характеристикам электромагнитов постоянного тока при однофазном питании дает мостовая схе-м а, показанная на 2.22,6. В этом случае обмотка полностью используется в обоих полупериодах, создавая МДС одного направления, а благодаря тому, что два последовательно включенных вентиля создают контур для тока ЭДС самоиндукции, получается хорошее сглаживание пульсации МДС, а следовательно, магнитного потока и силы.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры. В качестве сглаживающего фильтра может быть использован конденсатор, подключенный параллельно к зажимам выпрямителя. Пульсирующий ток имеет постоянную и переменную составляющие. Конденсатор имеет малое сопротивление переменным составляющим тока. Переменные составляющие пульсирующего тока замыкаются через конденсатор, а постоянная составляющая заряжает конденсатор до амплитудного значения определенного напряжения. При уменьшении напряжения импульса напряжение конденсатора препятствует уменьшению напряжения на нагрузке, чем и создает сглаживание пульсации напряжения на нагрузке. Конденсатор разряжается на сопротивление нагрузки.

Таким образом, устанавливаемые в многокаскадном усилителе цепочки CфRф должны обеспечивать отсутствие самовозбуждения усилителя из-за паразитной обратной связи через общий источник питания, допустимые дополнительные частотные или переходные искажения и необходимое дополнительное сглаживание пульсации. Поэтому ёмкость конденсаторов этих цепочек обычно рассчитывают на допустимые частотные искажения или спад, затем на необходимое сглаживание пульсаций и на отсутствие самовозбуждения. После этого останавливаются на значениях Сф , обеспечивающих все требования.

Таким образом, устанавливаемые в многокаскадном усилителе цепочки C(f> Кф должны обеспечивать отсутствие самовозбуждения усилителя из-за паразитной обратной связи через общий источник питания, допустимые дополнительные частотные или переходные искажения и необходимое дополни тельное сглаживание пульсации. Поэтому ёмкость конденсаторов этих цепочек обычно рассчитывают на допустимые частотные искажения или спад, за тем на необходимое сглаживание пульсаций и на отсутствие самовозбуждения. После этого останавливаются на значениях Сф, обеспечивающих все требования.

Более эффективное сглаживание выпрямленного напряжения можно получить путем использования более сложных фильтров, например, Г-образных LC-фильтров ( 9.18). В этих фильтрах индуктивная катушка уменьшает переменную составляющую тока, а конденсатор, уменьшая эквивалентное сопротивление цепи нагрузки zab, снижает еще больше гармонические составляющие напряжения на нагрузочном резисторе. Коэффициент сглаживания таких фильтров может достигать очень большой величины.

На 3-Ю, в показана мостовая схема, предложенная А. Н. Ларионовым. Она обеспечивает еще большее сглаживание выпрямленного тока ( 3-10, г) и исключает необходимость нейтрального провода.

§ 10.6. Сглаживание выпрямленного напряжения

§ 10.6. Сглаживание выпрямленного напряжения.......... 129

г) сглаживание выпрямленного тока;

трансформаторов собственных нужд, выпрямляющие ток, напряжение и обеспечивающие напряжение, используемое для питания оперативных цепей. Блоки делятся на токовые (БПТ), напряжения (БПН) и комбинированные, состоящие из БПТ и БПН, работающих параллельно на стороне выпрямленного напряжения. Блоки питания должны выполняться так, чтобы напряжение на их выходе поддерживалось во всех расчетных режимах достаточно стабильным. Подводимые к блокам питания токи и напряжения могут при КЗ, как известно, изменяться в широких пределах. Поэтому для выполнения указанного требования должна осуществляться стабилизация напряжения. Она может выполняться по-разному. Исследования и разработки, проводившиеся в течение ряда лет во ВНИИЭ (Я. С. Гельфанд и др.) по проблеме создания оптимальных устройств питания защит переменным оперативным током [48, 49], установили целесообразные схемы выполнения стабилизации. Для БПТ рекомендуется использование параллельного феррорезонансного контура, для БПН — часто дросселей насыщения. Однако при осуществлении защит с использованием элементов интегральной микроэлектроники необходимо еще дополнительное сглаживание выпрямленного напряжения. Возможная достаточно универсальная и экономичная структурная схема комбинированного блока питания приведена на 4.4. В ней БПТ включается на разность токов двух фаз и БПН — на напряжение между этими фазами. В этой схеме БПН обеспечивает, в частности, необходимое выпрямленное напряжение при замыканиях между двумя фазами за силовым трансформатором с соединением обмоток У/Д или Д/У, а также при однофазном КЗ за трансформаторами с соединением обмоток У/У с нулевым проводом (Ки = 380/220), когда (см. гл. 1) разность токов с питающей стороны может быть равна нулю, но междуфазное напряжение, им соответствующее, близко к рабочему. Иногда схема дополняется вторым БПТ в третьей фазе. Принципиальными преимуществами рассматриваемых блоков питания являются возможность осуществления индивидуального питания оперативным током одного защищаемого присоединения и отсутствие широко разветвленной (как при общей аккумуляторной батарее) сети оперативного тока. Однако при значительном числе присоединений экономически целесообразным оказывается групповое питание (например, элементов секции шин).

На 3-10, в показана мостовая схема, предложенная А. Н. Ларионовым. Она обеспечивает еще большее сглаживание выпрямленного тока ( 3-10, г) и исключает необходимость нейтрального провода.

Фоном называют периодическое напряжение в выходной цепи усилителя, гармонические составляющие которого кратны частоте сети переменного тока, питающего усилитель или расположенный вблизи него прибор. Основными причинами появления фона служат: .недостаточное сглаживание выпрямленного напряжения источников питания усилителя, питание накала электронных ламп переменным током, наведение переменной эдс в цепях усилителя электрическими и магнитными полями трансформаторов питания, соседних приборов и подводящих проводов. Для устранения фона применяют источники питания с хорошо сглаженным напряжением, используют соответствующие лампы и схемы включения при питании накала переменным током (см. стр. 35-Г-37), удаляют и экранируют от источников фона опасные в отношении наводок цепи усилителя, а также применяют обратную связь, что рассматривается в гл. 7.

Фоном называют периодическое напряжение в выходной цепи усилителя, гармонические составляющие которого кратны частоте сети переменного тока, питающего усилитель или расположенный вблизи него прибор. Основными причинами появления фона служат: недостаточное сглаживание выпрямленного напряжения источников питания усилителя, питание накала электронных ламп переменным током, наведение переменной эдс в цепях усилителя электрическими и магнитными полями трансформаторов питания, соседних приборов и подводящих проводов. Для устранения фона применяют источники питания с хорошо сглаженным напряжением, используют соответствующие лампы и схемы включения при питании накала переменным током (см. стр. 35ч-37), удаляют и экранируют от источников фона опасные в отношении наводок цепи усилителя, а также применяют обратную связь, что рассматривается в гл. 7.

трансформаторов собственных нужд, выпрямляющие ток, напряжение и обеспечивающие напряжение, используемое для питания оперативных цепей. Блоки делятся на токовые (БПТ), напряжения (БПН) и комбинированные, состоящие из БПТ и БПН, работающих параллельно на стороне выпрямленного напряжения. Блоки питания должны выполняться так, чтобы напряжение на их выходе поддерживалось во всех расчетных режимах достаточно стабильным. Подводимые к блокам питания токи и напряжения могут при КЗ, как известно, изменяться в широких пределах. Поэтому для выполнения указанного требования доля на осуществляться стабилизация напряжения. Она может выполняться по-разному. Исследования и разработки, проводившиеся в течение ряда лет во ВНИИЭ (Я- С. Гельфанд и др.) по проблеме создания оптимальных устройств питания защит переменным оперативным током [48, 49], установили целесообразные схемы выполнения стабилизации. Для БПТ рекомендуется использование параллельного феррорезонансного контура, для БПН — часто дросселей насыщения. Однако при осуществлении защит с использованием элементов интегральной микроэлектроники необходимо еще дополнительное сглаживание выпрямленного напряжения. Возможная достаточно универсальная и экономичная структурная схема комбинированного блока питания приведена на 4.4. В ней БПТ включается на разность токов двух фаз и БПН —¦ на напряжение между этими фазами. В этой схеме БПН обеспечивает, в частности, необходимое выпрямленное напряжение при замыканиях между двумя фазами за силовым трансформатором с соединением обмоток У/Д или Д/У, а также при однофазном КЗ за трансформаторами с соединением обмоток У/У с нулевым проводом (Ки = 380/220), когда (см. гл. 1) разность токов с питающей стороны может быть равна нулю, но междуфазное напряжение, им соответствующее, близко к рабочему. Иногда схема дополняется вторым БПТ в третьей фазе. Принципиальными преимуществами рассматриваемых блоков питания являются возможность осуществления индивидуального питания оперативным током одного защищаемого присоединения и отсутствие широко разветвленной (как при общей аккумуляторной батарее) сети оперативного тока. Однако при значительном числе присоединений экономически целесообразным оказывается групповое питание (например, элементов секции шин).

С помощью нулевого диода ( 3.7) можно или улучшить сглаживание выпрямленного тока, или уменьшить