Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Стабилизаторы напряжения




В шахтной сети электроснабжения из-за неравномерности нагрузки имеют место значительные колебания напряжения. При этом средства автоматизации, питающиеся от вторичных цепей, могут иметь частичные или полные отказы. Для обеспечения устойчивости работы шахтных систем автоматики используются стабилизаторы напряжения.

Стабилизатором напряжения называется электротехническое устройство, которым при изменениях входного напряжения в заданных пределах поддерживается постоянное выходное напряжение. В цепях постоянного тока используются полупроводниковые стабилизаторы, в цепях переменного тока стабилизаторы с ферромагнитными сердечниками.

Основным показателем качества работы стабилизатора является коэффициент стабилизации, определяемый как отношение относительного изменения входной величины к относительному изменению выходной величины:

 

 

Чем выше коэффициент стабилизации, тем эффективнее работа стабилизатора. Если, например, входное напряжение изменится на 20%, а выходное на 5%, то kcт = 4.

 

В стабилизаторах постоянного тока используется свойство нелинейности В.А.Х кремниевых диодов, которое заключается в том, что при больших напряжениях обратного тока пробивное напряжение диода остается постоянным.

 

 

Рис. 6.1 Схема стабилизатора напряжения с помощью стабилитрона. Вольтамперная характеристика стабилитрона.

 

Схема простейшего стабилизатора (рис. 5.1) состоит из кремниевого диода – стабилитрона V, подключенного к входному напряжению в обратном направлении через балластное сопротивление резистора Rб. Падение напряжения на стабилитроне, а значит и напряжение питания нагрузки Rн остается примерно постоянным. При этом пробивное напряжение стабилитрона д.б. ниже наименьшего значения входного напряжения питания. Резистор Rб обеспечивает компенсацию сверхустановленных повышений входного напряжения.

Рассмотрим еще одну электронную схему стабилизации напряжения (рис. 5.2). Транзистор V1 является регулирующим элементом, транзистор V2 - усилительным элементом, а стабилитрон V3 в режиме пробоя является источником эталонного (опорного) напряжения. Напряжение эмиттер-базового перехода транзистора V2 Δu равно разности опорного напряжения стабилитрона и напряжения снятого с делителя R. Величина выходного напряжения на зажимах нагрузки определяется величиной протекающего через эмиттер-коллекторный переход тока транзистора V1. Изменение входного напряжения вызовет изменение разности напряжений Δu, что в свою очередь приводит к регулированию тока транзистора V1, а следовательно к поддержанию постоянства выходного напряжения. Изменением плеч делителя устанавливают требуемую величину стабилизированного напряжения.

 

Достоинством полупроводниковых стабилизаторов являются: малые размеры и масса, высокий КПД и неограниченный срок службы, надежность работы при любых положениях в условиях высокой влажности, пылегазовой атмосферы, вибрации. Недостаток – неустойчивость работы при резких перепадах температур.

 

Для стабилизации переменного напряжения используются электромагнитные стабилизаторы, в которых используется свойство нелинейности кривых намагничивания ферромагнитных сердечников.

Ферромагнитный стабилизатор напряжения (рис. 5.3) основан на явлении магнитного насыщения ферромагнитного сердечника. Он состоит из двух трансформаторов 1 и 2, первичные обмотки которых намотаны согласно, соединены последовательно и подключены к напряжению U1 сети. Вторичные обмотки намотаны встречно и соединены последовательно. Материалы сердечников трансформаторов подобраны так, что у первого трансформатора магнитное насыщение происходит быстрее, чем у второго. В результате, напряжение U2 возрастает плавно, а напряжение U’2 сначала возрастает резко, а затем, при достижении насыщения продолжает расти плавно. Трансформаторы рассчитаны так, чтобы в диапазоне изменения напряжения U1 кривые напряжений U2 и U’2 были параллельны, значит, разность между ними будет величиной постоянной.

Феррорезонансный стабилизатор (рис. 5.4) содержит резонансный контур состоящий из быстронасыщающегося дросселя 1, конденсатора С, и автотрансформатора 2. При этом резонансный контур обеспечивает более резкую нелинейность характеристики и сдвиг по фазе напряжения U’2 контура в зоне насыщения на 1800. Результат тот же - разность между U2 и U’2 будет величиной постоянной.

 

Разумеется, в обоих случаях речь идет о действующих значениях напряжений. Каждый из рассмотренных электромагнитных стабилизаторов может быть выполнен на трех-стержневых сердечниках.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты