Главная  Электрическая энергия в отраслях промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 [ 218 ] 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

участку 3-4. При снижении тока до значения /3 происхот скачкообразное уменьшение напряжения, сопровождающееся из пением знака угла сдвига фаз.

Явления, аналогичные феррорезонансам тока и напряжени могут наблюдаться в случае линейной индуктивности и нелинейнп емкости или нелинейных индуктивности и емкости.

23-12. Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения представляют собой такие четырех, полюсники, в которых значительное изменение величины напряжения на входе вызывает лишь незначительное изменение напряжения на выходе.

Как указывалось в § 20-5, стабилизаторы характеризуются коэффициентом стабилизации

AUi. Д^/з

(23-41)


где Ul - напряжение на входе стабилизатора; (/2 - напряжение на выходе (на приемнике); AUi и AU2 - изменения напряжения на входе и выходе.

Чем больше коэффициент стабилизации k, тем выше стабилизирующие свойства цепи. Стабилизация возможна только в нелинейных цепях, так как в линейных пас-ки,) сивных цепях между напряжениями входа и выхода всегда существует прямая пропорциональность (k = 1).

Ранее были рассмотрены мостовые стабилизаторы постоянного тока. Мостовые стабилизаторы с терморезисторами при достаточной инерционности терморезисторов могут быть применены и для стабилизации периодически изменяющихся напряжений. Аналогичные мостовые стабилизирующие цепи могут быть осуществлены и при помощи реактивных сопротивлений (сочетания нелинейных и линейных индуктивностей или емкостей). Так, цепь, изображенная на рис. 23-16, при соответствующем выборе ее параметров является стабилизатором напряжения.

Зависимость между действующими значениями напряжения и тока для нелинейной емкости, рассматриваемой как условно-нелинейный элемент, вырал^ается кривой / (Uo) (рис. 23-33), а для линейной емкости - прямой / (t/ ). При этом [/ = [/я + а U2 - Uo - Ua- Построив (при отсутствии нагрузки) зависимость тока в одной из ветвей моста от суммы напряжений Ua и UelP I {Uij\, можно, зная Ux и AUi, определить графически (Уа.и

Как видно из рис. 23-33, на параллельных участках кривьг / {Ua) н / (Uo) изменение Ui на величину AUi практически не пр

Рис. 23-33.



ет к изменению и, следовательно, коэффициент стабилизации ь очень велик. Наличие высших гармоник несколько снижает его значение.

В качестве второго примера стабилизирующего устройства яссмотрим простейший феррорезонансный стабилизатор напряжения (рис. 23-34). В цепи феррорезонанса напряжений (см. § 23-11) пи напряжении питания U, большем, чем напряжение опроки-пьшанпя фазы {U-i на рис. 23-29), изменение напряжения питания дт и' на значительную величину А^У (рис. 23-35) сопровождается незначительным изменением напряжения на индуктивности от U2 дд и' + Af/3. Таким образом, в цепи, представленной на рис. 23-34, получается стабилизация напряжения U-

Сущность явления стабилизации заключается в таком изменении параметров последовательно включенных элементов нелинейной цепи с изменением напряжения питания, при котором относительное изменение напряжения на одном из участков цепи оказывается


Рис. 23-34.


значительно ниже, чем на входных зажимах. Так, в цепи, изображенной на рис. 23-34, с увелнченрдем напряжения питания ток резко возрастает и его увеличение приводит к уменьшению индуктивности катушки со стальным магнитопроводом, в то время как емкость остается без изменения. Таким образом, относительное изменение напряжения на индуктивности (зажимы 2-2) оказывается значительно меньшим, чем на зажимах /-/.

Вместо конденсатора С в цепь можно включить и линеДный резистор или катушку с линейной характеристикой, однако эффект стабилизации будет меньше, так как изменение тока в катушке со стальным магнитопроводом, а следовательно, и в ее эквивалентной Индуктивности при изменении напряжения питания в этих случаях меньше.

Присоединение приемника к вторичным зажимам стабилизатора еоздает ветвь, параллельную нелинейной катушке, в результате ОК в катушке уменьшается. С изменением напряжения питания олное сопротивление между зажимами 2-2 изменяется меньше, при отсутствии нагрузки, а следовательно, ухудшаются ста-лизирующие свойства цепи. Коэффициент стабилизации нагру-нного стабилизатора обычно ниже, чем при холостом ходе, g оа счег несинусоидальности форм кривых токов и напряжений Нелинейных цепях напряжение f/j обычно содержит высшие



гармоники даже при питании стабилизатора от источника син^соц дальной э. д. с. с напряжением U, Из рассмотренных типов слщ лизаторов напряжения только у мостовых стабилизаторов с тер\,д' резисторами напряжение на выходе близко по форме к синусоиде

Глава двадцать четвертая

НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С ИСТОЧНИКАМИ Э. Д. С. И ТОКА РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТ

24-1. Общая характеристика нелинейных цепей с источниками э. д. с. различных частот

Выше были рассмотрены нелинейные цепи с однородными источниками питания: либо постоянными э. д. с, либо синусоидальными э. д. с. определенной частоты со. Применение наряду с источником э. д. с. частоты со источника постоянной э. д. с, источника переменной э. д. с. другой частоты^или последовательности импульсов расширяет область технического применения цепей с нелинейными параметрами.

Включение источника постоянной э. д. с. в нелинейную цепь позволяет смещать участок характеристики, в пределах которого происходит изменение переменного тока, так называемый рабочий участок характеристики. Изменение рабочего участка характеристики может происходить либо непроизвольно в результате действия постоянных э. д. с, присущих данной цепи, либо специально, например для получения несимметричных зависимостей в цепях с нелинейными элементами, имеющими симметричныехарактеристики. Это дает возможность применять нелинейные элементы с симметричными характеристиками для получения несинусоидальных токов, содержащих четные гармоники.

Изменяя постоянную э. д. с, можно воздействовать на значение переменной составляющей тока, возникающего под действием переменной э. д. с. Таким образом, при помощи напряжения одного источника питания можно воздействовать на ток второго источника питания - управлять этим током.

Рассмотрим явления в цепях с источниками питания различных частот.

24-2. Вентили в цепях с постоянными и переменными э, Д'

В цепях с вентильными элементами при наличии постоянных и переменных э. д. с. кривая тока может очень значительно отл' чаться от кривых токов простейших выпрямителей.

Рассмотрим цепь однополупериодного выпрямителя, в котор^ наряду с переменной э. д. с. е = Ет sm Ы действует постоянн э. д. с. £о (рис. 24-1).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 [ 218 ] 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов