Материал: Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. Инженерные идеи XXI века. Шелякин В.П., Пархомен Г.А

Uc – сетевое напряжение;

M – номер гармоники;

iM – значение токов М–й гармоники.

Спектральный состав тока – только нечетные гармоники, относительная величина iM / i1 с увеличением растет, в результате влияние высших гармоник на питающую сеть растет с увеличение углов управления .

В данной статье дополнительные потери в стали и меди обмоток трансформатора и АД от несинусоидальности проводился

с помощью коэффициентов дополнительных потерь в стали меди kмд. Потери в ТТРН определяются следующим выражением:

PТТРН kст·( Pст.тр Pст.ад ) kмд·( Pмд.тр Pмд.ад ) (3)

где Pст.тр и Pмд.тр – соответствующие потери в стали и меди

трансформатора, создаваемые основной гармоникой несинусоидального напряжения с амплитудой равной эффективному значению этого напряжения;

Pст.ад и Pмд.ад – аналогичные потери для АД.

Необходимые для расчета значения первой и высших гармоник напряжения в трансформаторе и АД определяются программным способом: созданы специальные блоки, которые автоматически вычисляют потери ТТРН. Выполненные по этим формулам расчеты позволяют построить кривые зависимостей коэффициентов увеличения потерь в трансформаторе и АД от высших гармоник от угла регулирования тиристоров .

Соответствующие математические и графические зависимости будут приведены в презентации. Исследуется влияние одновременного изменения всех трех параметров. На основании полученных результатов будет построен трехмерный график, позволяющий детальнее проанализировать зависимость изменения одного параметра при изменении двух других.

Воронежский государственный технический университет

136

УДК 621.398

Д.С. Баранов, Е.Л. Савельева, Л.И. Якименков, В.П. Шелякин

СИМИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ

Описывается разработанный симисторный регулятор мощности на основе динистора для инвертора

После настройки и тестирования инвертора появляется необходимость в увеличении мощности источника питания, и уменьшении его габаритов для этих целей был разработан и изготовлен симисторный регулятор мощности.

Схема электрическая принципиальная регулятора мощности

Прототип схемы был найден в одном из зарубежных журналов и частично доработан. Так как необходимо получить мощность порядка 5кВт, то нужен был более мощный семистор марки ВТА26-600. По характеристикам этот элемент нас устраивает поэтому схема управления была скорректирована под данный симистор.

На рисунке показана схема симисторного регулятора. Устройство предназначено для регулирования мощности электронагревательных, осветительных приборов, мощности электропаяльника, асинхронных электродвигателей переменного

137

тока (вентилятора, электронаждака, электродрели и т.д.). Благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регулятор найдет широкое применение.

Технические характеристики регулятора мощности: -рабочее напряжение - 220 В, -максимальная регулируемая мощность – 5 кВт

В основу его работы положено использование фазовой регуляции.

В схеме используется симистор, работой которого управляет динистор с напряжением включения 32В. Важной особенностью динистора является его двусторонняя проводимость, что позволяет использовать его в цепях переменного тока.

Проанализировать работу регулятора мощности можно, начиная с момента прохождения сетевого переменного напряжения через ноль, когда напряжение на конденсаторе С1 также близко к нулю. Напряжение в сети начинает нарастать, и конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1 и потенциометр Р1. Скорость заряда зависит от последовательно включенных R1 и Р1 и может регулироваться в широких пределах с помощью потенциометра РI Через некоторое время напряжение на С1 достигнет уровня, достаточного для включения динистора. Динистор откроется, создавая цепь разряда конденсатора С1 через симистор. Симистор открывается, запитывая нагрузку, и закорачивает цепь заряда конденсатора, не допуская его зарядки.

При очередном прохождении переменного сетевого напряжения через ноль симистор закрывается, конденсатор С1 опять начинает заряжаться и цикл повторяется со скоростью сто раз в секунду.

Очевидно, что чем дольше заряжается конденсатор и позже открывается симистор, тем меньшая мощность будет передана в нагрузку Таким образом достигается плавная регулировка мощности от О до 99%.

На выходе данного регулятора как и в случае с ЛАТРом устанавливается диодный мост и фильтрующие конденсаторы.

Воронежский государственный технический университет

138

УДК 621.375

Е.А. Жученко, В.М. Питолин, И.И. Таболин

СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ

Рассматривается повышение стабильности работы усилительного каскада методом внедрения отрицательной обратной связи.

Воздействие ионизирующих излучений на какое-либо вещество сопровождается выделением энергии частицей этого излучения. Дальнейшее распределение полученной энергии по объёму вещества происходит в форме различных радиационных эффектов.

Принято выделять два вида основных эффектов: смещения (обусловленные смещением атомов из своего нормального положения) и ионизации (связаны с образованием свободных носителей заряда под действием излучения).

Физические параметры биполярного транзистора можно разбить на четыре группы:

1)Параметры, характеризующие диффузию и дрейф неосновных носителей;

2)Параметры, характеризующие рекомбинацию и генерацию;

3)Параметры, определяющие изменение пространственного заряда в области p-n- переходов и его влияние на характеристики транзисторов (это зарядные емкости коллекторного и эмиттерного переходов, а также емкость изолирующих p-n-переходов)

4)Параметры, характеризующие падение напряжения в объеме полупроводника и включающие объемные сопротивления эмиттера, базы и коллектора, а при высоких уровнях инжекции также диффузионное падение напряжения.

Ионизирующие излучения влияют на все физические параметры транзистора, однако перечень параметров, подлежащих учету, зависит от конкретных условий применения.

Рассмотрим влияние радиации на простейший усилительный каскад с общим эмиттером. Отклонение тока коллектора ΔIк от своей номинальной величины, обусловленное действие стационарных эффектов смещения и ионизации, можно уменьшить

139

увеличением глубины обратной связи, что приводит к уменьшению как коэффициента нестабильности, так и чувствительности схемы.

Усилительными параметрами каскада ОЭ являются его коэффициент усиления по напряжению, входное и выходное сопротивление.

Они изменяются главным образом из-за уменьшения коэффициента передачи тока базы. Итак, перед введением отрицательной обратной связи, рассмотрим простейшую схему:

Рис.1. Простейший усилительный каскад с общим эмиттером

Теперь, введем ООС. Так как у нас схема с общим эмиттером, то схема с ООС будет такова:

140