|
| |
|
Слаботочка Книги электротехнических сталей и относительно большой крутизной кривых намагничивания этих сталей на насыщенном участке. К числу других недостатков схемы следует отнести: низкий коэффициент мощности (cos ф) из-за большого намагничивающего тока, малый к. п. д. (вследствие больших потерь в стали) и значительное искажение формы кривой тока и напряжения, возникающее из-за нелинейности кривой намагничивания и гистерезиса. Поэтому стабилизатор, выполненный по схеме рис. 8-22,а, не нашел практического применения. Стабилизатор по схеме рис. 8-22,6 лишен некоторых из указанных выше недостатков. Рассмотрим вольт-амперные характеристики этой схемы (рис. 8-24). Характеристики t/npi = =/(/др,)-1, Уя=/(/л)-2 и UR=Uppi = f{Ioi) -3 на рис. 8-24 аналогичны подобным характеристикам рис. 8-23. Прямая Uci = f{!ci), обозначенная цифрой 4, представляет собой вольт-амперную характеристику конденсатора. Так как напряжения на дросселе и на конденсаторе сдвинуты по фазе на 180*, то эта прямая отложена вниз от оси тока. Напряжение сети определяется из векторного уравнения UceTH=Ucl -идрь (8-45) Характеристика UceT:u=Hhi), обозначенная цифрой 5, представляет собой зависимость напряжения сети от общего тока стабилизатора. Она имеет три характерных участка: 1) участок Оа, на котором напряжение растет при увеличении тока; 2) участок аб, на котором напряжение падает при увеличении тока, и 3) участок бв, на котором напряжение растет при увеличении тока. 228  Рис. 8-24. Вольт-амперные характеристики схемы рис. 8-22,6. Точка пересечения кривой с осью абсцисс соответствует равенству напряжений на дросселе и на конденсаторе, т. е. является точкой резонанса напряжений. Поэтому стабилизаторы напряжения, содержащие насыщенные дроссели и конденсаторы, называют также фер-рорезонансными. При работе на участках Оа и бв полное сопротивление стабилизатора положительно; участок аб соответствует отрицательному сопротивлению схемы, т. е. является неустойчивым. Поэтому при увеличении напряжения сети от нуля в точке а имеет место скачкообразное изменение тока от значения, соответствующего абсциссе точки а, до значения, соответствующего абсциссе точки б. Скачок тока происходит при неизменном напряжении сети, соответствующем ординате точки а. При постепенном уменьшении напряжения сети от максимального возможного его значения ток в точке б скачком падает до нуля. Для устойчивой работы схемы необходимо, чтобы рабочий участок характеристики t/ceTii=if (/ci) был расположен правее области неустойчивой работы (т. е. того участка кривой, где наблюдаются скачкообразные изменения тока). Поэтому напряжение на конденсаторе следует выбирать большим, чем напряжение на дросселе, примерно в 1,5-2 раза. Изменяя величину емкости конденсатора, можно менять степень наклона характеристики С/сети=/(ci) по отношению к оси тока, а следовательно, и величину коэффициента стабилизации схемы. Достоинствами рассмотренной схемы являются более высокие к. п. д. и коэффициент стабилизации (порядка 6-8). При этом следует иметь в виду, что стабилизатор описываемого типа не ухудшает cos ф сети, так как он представляет для нее емкостную нагрузку. Недостатками схемы являются значительная зависимость стабилизированного напряжения от частоты сети (из-за изменения величины реактивного сопротивления конденсатора и дросселя при изменении частоты), а также искажение формы кривой стабилизированного напряжения. Работа рассмотренной выше схемы рис. 8-22,а может быть значительно улучшена путем использования параллельного резонансного контура и специальной компенсационной обмотки. На рис. 8-25,а приведена принципиальная схема стабилизатора с параллельным резонансным контуром; на рис. 8-25,6 -практически применяемая схема стабили- затора. Рассмотрим вольт-амперные характеристики контура, состоящего из конденсатора С и насыщенного дросселя Дрь которые приведены на рис. 8-26, при условии, что потери в стали и меди дросселя равны нулю. Характеристики насыщенного дросселя /др1 = /(/дрО и конденсатора Uc=f{h) отложены в разные стороны от оси ординат, так как токи в них сдвинуты по фазе на 180°. Характеристика Ujipi = Uc + + fK=f(/flp2) представляет собой зависимость напряжения на нагрузке от общего тока, потребляемого стабилизатором из сети. Эта характеристика, как и ранее, может быть раЗ бита на три участка, из которых участок аб является участком отрицательного сопротивления. Точка б соответствует равенству токов, протекающих через дроссель и конденсатор, т. е. является точкой резонанса токов. При плавном изменении напряжения на зажимах параллельного контура в точке а напряжение скачкооб-  Рис. 8-25. Принципиальная схема феррорезонаисного стабилизатора напряжения с параллельным резонансным контуром.  Рис. 8-26. Вольт-амперные характеристики параллельного резонансного контура. 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 |