Раздел 3. Параметрический способ стабилизации

В данной курсовом проекте параметрический способ стабилизации представлен в виде феррорезонансного стабилизатора. Так как в феррорезонансном стабилизаторе в качестве Опорного параметра используется нелинейный участок кривой намагничивания феррорезонансного материала, то система является нелинейной, кроме тощ в стабилизаторе имеет место резонанс тока и напряжения, в так как аналитическая теория нелинейных систем не создана, то расчет феррорезонансного стабилизатора выполняем е помощью эмпирических формул*

Выпускаемые промышленностью феррорезонансные стабилизаторы (ФС) не пригодны для работы в электрических цепях* требующих синусоидального напряжения. Кривая выходного напряжения таких стабилизаторов сильно искажена высшими гармониками: третья 20-35%, пятая 7-12%, седьмая 3-5%.

С

Др1

Рис.10

Эта схема обеспечивает высокую степень стабилизации яри колебаниях напряжения сети на 25% и не требует применения пластин специальной формы.

Рассмотрим упрощенный расчет стабилизатора.

4 _—$

Исходные данные.

Стабилизатор работает на активную нагрузку Рн=100 Вт* напряжение сети Ubx-220 В, стабилизированное напряжение

Ubhx ct^s:220 В, частота 50 Гц. Используется трансформаторное железо Ш-40 с площадью окна Qq -12 см и средней длиной магнитопровода L_c sBJ см

огласно действующему стандарту синусоидальное напряжение должно практически содержать не более 5% гармоник. Такое условие выполняется, если в схему насыщенного дросселя включить дополнительно 2 резонансных фильтра, настроенных ка третью и пятую гармонику. Этому отвечает схема показанная на рис. Ш,

Расчет Насыщенный дроссельДр

1 .Сечение сердечника Q_dp = 1,2^ = 1,2>/250 = 19см¹

2. Число витков в обмотках

U 220 Wj+W, = 28—^ = 28— = 324вит

а, 19

и 220 Wj =18—= 18— = 208вит

Q_dp 19

Щ = 314-208 = 116вит

2. Суммарная емкость конденсаторов С1+С2 выбирается в зависимости от мощности стабилизатора и рабочего напряжения конденсатора. Обычно в стабилизаторах используются бумажно-масляные конденсаторы типа СМ-0,65- 5 с рабочим напряжением 650 В и емкостью 5 мкФ. В этом случае на каждые 100 Вт мощности берется примерно 5мкФ. Поэтому выбираем С12=С1+С2=12,5 мкФ.4,Общее число витков дросселя:

W_An = 1900 I £* 1900 / ^22,2 = 581вит

I Qdp(Cj+C₂) V 19x12,5

5. Число витков в обмотке W3:

w₃ = W_dp - flff + W₂) = 581 - 324 = 395вит

5. Напряжение обмотки дросселя:

W <\Я1

U_dD = U_cm = 220— = 3952?

^др 324

5. Проверим выбор емкости конденсаторов:

Р 250

С, + С, = 7500—%• «= 7500——— = \2мкФ < 12,5мкФ U_dp² 156025

5. Находим рабочее напряжение, на которое должны быть рассчитаны конденсаторы:

> 1,6U_dp = 1,6 X 395 = 632В Принимаем конденсаторы с рабочим напряжением 700 В

Насыщенный дроссель Др1

5. Сечение сердечника:

Оы = 0,90* =0,9x19 = 17,1см²

10.Число витков основной обмотки:

ш ?*²²⁰ ш

W. = 36— = 36—-ыЛвЪвит

& т

11. Число витков компенсационной обмотки:

W₅ = 0,22 W₄ = 0,22 х 463 = Швит

1

[L = -^- = 1,136Л

2.Диаметры обмоточных проводов с учетом эмалевой изоляции:

= 1,1^/1.136 =1,17лш

d₂=JT_z= VU36 = 1,07лш d₃ = 0,9-Д^ = 0,9-У1Д36 = 0,96мм d₄ = IMjK = 1,05^136 = 1,12лш d₅ = 0,8^4 = 0,8-уДДЗб = 0,85лш

С целью регулировки у всех обмоток, кроме W4, делается по 4-6 отводов через равное число витков в последних 10% витков.