Регулировка.

Начальная регулировка стабилизатора осуществляется без дросселей L1 и L2 при расчетной нагрузке. При этом стабилизированное напряжение должно быть на 5-6% меньше расчетного. Нормально настроенный стабилизатор

поддерживает выходное напряжение с погрешностью 0,5-0,7% при колебаниях напряжения в сети на 10% и 1-1,5% при колебаниях на 25%, но при этом форма выходного напряжения не синусоидальна.

В следующей операции значения емкостей разбиваются с условием, чтобы емкость фильтра, настроенного на третью гармонику, была больше емкости фильтра, настроенного на пятую гармонику, не менее чем в 2 раза.

В данном расчете емкость фильтра третьей гармоники составит ЮмкФ, а пятой 5мкФ.

Собственная частота каждого из фильтров определяется из основного выражения

/=—-—

2-л-Лс

Поскольку значения емкостей известны, находим только индуктивность для каждого из фильтров: для третьей гармоники fl=150 Гц, С1=10мкф:

Ц =—= 5 К т- = 0,11 ЪГн

4sTfi% 4-3,14 -150 -lO-lO

для пятой гармоники f2=250 Гц, С2=5мкф:

L₂= ' = =—Ц т- = 0,081/н

4я- /₂ С₂ 4 • 3,14 -250 • 5 • 10^_

Приближенно находим значения действующих токов в емкостных ветвях для основной частоты 50Гц. Для этого определяем ток одного конденсатора:

4 ⁼ Ufyln • f-C₂ = 395-2-3,14-50-5-10'⁶ =0,62 А

Находим токи, действующие в фильтрах.

Для третьей гармоники:

1_фз =1,25-2/_с = 2,5 -0,62 = 1,55А

Для пятой гармоники:

1_фъ = 1,15. 1_С = 1,15 • 0,62 = 0,713Л Сечения сердечников дросселей L1 и L2.

Уо

Для пятой гармоники:

3501_ф5% 350-0,713² -0,081 , „_{Л1 2}

О = - 1,201 см

гы 7

х, х, к х„ *,*, х„ *,*,*> <5? “Ж^Л+Л 13

(T_lP+\)(т₂р+\){т_ъР+ад=к_хк₂к_ъ{и_э - из) 18

тт ~ ^ао 19

& т 28

Число витков дросселей:

W_Ll = 8200,5k _{= 8200} I⁰’¹¹³ °Il ₌ 730вмт

IlLi 1 9,81

va»₂ V i>49

Диаметры обмоточных проводов:

4 = ®>7л]Тфз = 0,7VU5 = 0,87лш

^2 = 0,7_л/7^7 = 0,7^/0,713 = 0,59лш

Окончательную регулировку стабилизатора желательно производить при реальной нагрузке с включением осциллографа для контроля формы стабилизированного напряжения.

Изменяя воздушный зазор дросселей, добиваются наиболее чистой синусоидальной формы стабилизированного напряжения, которое на экране практически не должна отличаться от напряжения сети. При работе стабилизатора с фильтрами 3 и 5 гармоник выходное напряжение возрастает до расчетного и при колебании напряжения на входе 10%, выходное колеблется на 0,15-0,2%, что практически трудно получить от несинусоидального стабилизатора. В зависимости от мощности нагрузки и напряжения сети стабилизированное напряжение меняется на значительно, однако скачок выходного напряжения при малых нагрузках наступает уже при 25% напряжения сети.

При окружающей температуре 20°С стабилизатор допускает длительную перегрузку на 20%. При переходе с активной нагрузки на индуктивную все качества стабилизатора изменяются не значительно. КПД стабилизатора составляет 85%.

Для окончательной уверенности в работе стабилизатора следует определить процентное содержание высших гармоник. Это определение с достаточной для практики точностью может быть произведено следующим методом. На зажимы ваттметра электродинамической системы подается напряжение от звукового генератора, а на тоновые зажимы подключается нагрузка стабилизатора. Установив на генераторе частоту 50 Гц фиксируют показания ваттметра, затем не меняя ток и напряжение ваттметра, задают частоту соответствующей гармоники и по максимальному отклонению снова снимают показания. Первое показание принимают за 100%, следующие показания соответствуют процентному содержанию гармоник.

Вывод.

Существуют два способа стабилизации электрического напряжения: генераторный и параметрический. Генераторный способ стабилизации применим в основном в промышленности, для крупных потребителей электроэнергии (заводы, фабрики и т.п.). Параметрический способ пригоден для низких нагрузок и приборостроения, т.к. обладает высокой степенью стабилизации. Кроме того, он используется как задатчик эталонного напряжения для промышленного стабилизатора. Универсальный способ стабилизации на данное время пока что не создан.