Задание №2-9

1. Типовая мощность

2. Напряжение сети

3. 

4. Частота сети

5. Напряжение нагрузки

6. Абсолютная погрешность стабилизации,

7. КПД ; коэффициент мощности

8. Изменение тока нагрузки где - номинальный ток в фазе нагрузки.

9. Длительность переходного процесса (время восстановления) 0,04 с.

10. Удельный вес

11. Уровень нелинейных искажений, вносимых РО в сетевое напряжение, . [2]

1. Теоретические сведения

3.1. Принцип регулирования сетевого напряжения

За основу взят цифровой РО на трехстержневом магнитопроводе. Использование трехстержневого магнитопровода позволяет создавать РО, свойства которых могут превосходить свойства цифровых с несколькими трансформаторами. Вместо нескольких вольтодобавочных трансформаторов здесь применяется только дополнительный стержень.

С целью уменьшения потерь на ключевых элементах используем двоично-позиционную систему кодирования. При двоично-позиционной системе кодирования каждая секция регулировочной обмотки выполняется в виде трех одинаковых подсекций, соединяемых последовательно. Две общие точки подсекций, а также и конец всей секции подсоединяются через 4 ключа в общую точку секции. Число витков в предыдущей секции в 4 раза меньше, чем в последующей. Достоинство двоично-позиционного кодирования в уменьшении потерь на ключевых элементах за счет уменьшения числа ключей, включаемых последовательно.

Выбранная схема РО имеет вид:

На одном крайнем стержне трехстержневого магнитопровода размещена катушка с обмотками ωм , ω0 и обмотками секций регулировочной обмотки. На другом крайнем стержне размещается вторая катушка с обмотками ωn , ω2. Роль старшей секции обмотки выполняют обмотки ωм и ω0 . Младшие секции ω1 наматываются дополнительно и соединяются с обмотками ωм и ω0 , как это следует из двоично-позиционной системы кодирования. На среднем стержне магнитопровода катушки нет. Он играет роль шунта для магнитного потока Ф_с, возникающего в стержне с сетевой обмоткой (ωм +ω0) при подключении ее к сети. Магнитный поток Ф_и во втором крайнем стержне определяется напряжением, прикладываемым к обмотке . В первом приближении можно считать, что имеет место равенство:

Тогда из условий

следует, что

Следовательно, выбрать значение можно за счет числа , а регулирование величины можно осуществить за счет изменения

отношения, , где . Следовательно, изменяя комбинации

включенных ключей, добиваемся изменения напряжения

на нагрузке. Существенной особенностью схемы является то, что магнитный поток , изменяясь по величине, должен быть продолжением потока Ф_с. В среднем стержне поток Ф₍₎ = Ф_с – Ф_н может совпадать с потоком Ф_с, а может быть направлен и встречно ему. Это наблюдается в тех случаях, когда суммарное число витков обмотки , подключенных к выводам обмотки , больше числа ее витков . При этом величина потока Ф_н = Ф_с + Ф₀ больше сетевого. В тех случаях, когда , поток меньше сетевого.

Если рассмотреть режим стабилизации, когда постоянны, то постоянна и величина тока . Ток через ключевые элементы также постоянен. Тогда

.

Если , то при всех .