Lahendused alalisvoolu reguleeritud toiteallika konstruktsiooniga seotud probleemidele
Alalisvoolu stabiliseeritud toiteallika disain
Kolmefaasilise alaldi trafo konstruktsioon sisaldab: primaar- ja sekundaarmähise ühendusrežiimi, sekundaarse külje pinge arvutamist, primaar- ja sekundaarvoolu arvutamist, võimsuse arvutamist ja määramist ning valikut. struktuursest vormist. Nende hulgas on meie võtmeanalüüsi sisuks primaar- ja sekundaarmähiste ühendusrežiim ning sekundaarse külje pinge määramine. See artikkel võtab üksikasjaliku tutvustamise näitena samm-mootori draiveri kolme alalisvoolu toiteallika konstruktsiooni.
Sekundaarse külje pinge määramine
Sekundaarpinge ei ole seotud ainult koormuse pingega (ehk projekteeritava alalisvoolu reguleeritava toitepingega) ja alaldi ahelaga, vaid ka pinge stabiliseerimisseadmega. Kõrgete nõuetega sillaalaldi vooluringi puhul kasutage pinge stabiliseerimiseks kondensaatorfiltrit ja pinge stabiliseerimiseks pinge stabilisaatoriga. Neile, kellel on madalad nõuded, ei saa te pinget stabiliseerida ega kasutada pinge stabiliseerimiseks kondensaatoreid. Nagu on näidatud joonisel 1, kasutatakse pluss 7 V madalpingeajamit peamiselt faasilukustamiseks. Selle vool on väike ja pinge madal. Tüüp toiteallikas ja kõrge sagedus, suur vool ja voolu muutumise kiirus tekitavad kõrge ülepinge, nii et pinge stabiliseerimiseks tuleks kasutada elektrolüütkondensaatoreid ja voolu piiramiseks takisteid; pluss 12V kasutatakse arvutite ja integraallülituste toiteallikaks, väikese voolu ja madalpingega. Siiski on vaja stabiilset pinget ja väikest pulsatsioonikoefitsienti, seetõttu kasutatakse pinge kaheastmeliseks stabiliseerimiseks kondensaatoreid ja kolme klemmi regulaatoreid. Erinevate pinge stabiliseerimismeetodite puhul on sekundaarpingel erinevad määramismeetodid. Teoreetiliselt on kolme pinge arvutusvalemid samad, st U2=Ud/2,34 või UL=Ud/1,35, ja arvutatud kolm sekundaarset pinget Pinged on: 5,2 V, 81,5V ja 8,9V, kuid selliste arvutuste tulemused praktikas ei sobi. Seetõttu tuleb mõned kogused määrata tehniliste hinnanguvalemitega. Näiteks kolmefaasilises pöördumatus alalduses kasutatakse üldiselt valemit UL=({{20}},9 ~1.{{30}})·Ud hinnang , kui alalisvoolu pool filtreeritakse elektrolüütkondensaatoriga, suureneb väljundi keskmine väärtus, mida üldiselt hinnatakse valemiga UL=Ud/2½; kui alalisvoolu pool on stabiliseeritud kondensaatori ja kolmeklemmilise pingeregulaatoriga, tuleks stabiilsuse pingevahemiku laiendamiseks Ud üldiselt suurendada 3 ~ 6 V võrra ja seejärel hinnata valemiga UL=({ {42}},9 ~ 1,0) · Ud. Kolm sel viisil määratud sekundaarset pinget on: UL7=0,9×7=6,3 V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0.{101} {43}},4 V.
1. Sekundaarne näidisvoolu arvutamine ja võimsuse määramine
Sekundaarvool tuleks määrata vastavalt koormusvoolu suurusele ja alaldi vooluringile. Joonisel 1 on kasutatud kolmefaasilist sillaalaldi ahelat ja kolme sekundaarvoolu efektiivsed väärtused saadakse valemiga I2=(2/3)½Id: 3,26 A, 6,5 A, 1,63 A , saate 3 sekundaarset pinget ja voolu. Vastavalt põhimõttele, et trafo primaar- ja sekundaarvõimsus on ligikaudu võrdsed, saab primaarvoolu I1=1.45A, trafo võimsus on S=953VA ja trafo mudel. valitakse 1,5kVA järgi.
1. Sekundaarmähise ühendusrežiimi määramine
Kolmefaasilise trafo mähised saab ühendada vastavalt vajadusele tähe või kolmnurga kujul. Suure võimsusega alaldistamiseks kasutatakse tavaliselt kolmefaasilisi alaldusahelaid (st koormuse võimsus on üle 4 kW) ja trafod on tavaliselt ühendatud kahte tüüpi: Y/Δ ja Δ/Y. Δ/Y-ühendus võib muuta toiteliini voolu kaheastmeliseks, mis on siinuslainele lähemal, ja harmooniline mõju on väike ning juhitavat alaldusahelat kasutatakse rohkem; Y / Δ ühendus võib pakkuda ühefaasilist vahelduvvoolu, vähendades sekundaarset Mähisvoolu kasutatakse üldiselt suure võimsusega dioodi alaldi ahelates; väikese võimsusega kolmefaasiliste trafode puhul ühendatakse see mõnikord Y/Y-tüüpi, kuigi see ühendusmeetod toob elektrivõrku harmoonilisi. Kuid lõppude lõpuks on selle jõud väike ja selle mõju väike. Lühidalt, valiku tegemisel ei peaks me arvestama mitte ainult mõju elektrivõrgule, vaid ka minimeerima mähise voolu ja vähendama mähise isolatsiooni taset. Joonisel 1 on 7 V ja 12 V voolud suhteliselt väikesed, pinge madal ja valitud on tähtühendusmeetod; 110 V vool on suur ja pinge ei ole liiga kõrge ning valitakse Δ-kujuline ühendusmeetod, mis võib oluliselt vähendada mähise voolu, vähendada mähise traadi läbimõõtu ja pikendada mähise pikkust. Kasutusiga; kuigi primaarmähise liinipinge on kõrge (380 V), on trafo võimsus vaid 2 kW ja primaarvool 1,45 A, nii et tähtühendusmeetod võib vähendada mähise pinget ja mähise isolatsiooni.
Alaldi vooluringi disain
Kolmefaasilisel alaldi vooluringil on tavaliselt kolmefaasiline poollaineahel ja kolmefaasiline sildalaldi ahel. Kuna kolmefaasilise sillaalaldi vooluahela keskmine väljundpinge on kõrge, pinge pulsatsioon väike ja kvaliteeditegur kõrge, kasutatakse sageli sillaalaldi ahelat. Sillaõla diooditüübi valiku määrab peamiselt selle nimipinge ja nimivool ning nimivool ja -pinge keskmise koormusvoolu ja pinge järgi. Arvutusvalem on järgmine: ID=(1/3)½·Id, ID( AV)=ID / 1,57, UDn=(1 ~ 2) 2½·U2, mudel Alaldi suurust saab määrata, kontrollides dioodi kasutusjuhendit ID (AV) ja UDn abil.
Filtreerimis- ja pinge stabiliseerimisahela projekteerimine
1), filtriahela ja seadme valik
Alaldi filtriahelal on tavaliselt filtriahelad, nagu kondensaatorid, induktiivpoolid ja RC. Induktiivne filtreerimine realiseeritakse induktiivsuse abil, et tekitada pulseerivale voolule vastuelektromotoorjõudu ja takistada voolu muutumist. Mida suurem on induktiivsus, seda parem on filtreerimisefekt. Tavaliselt kasutatakse seda valdkonnas, kus koormusvool on suur ja filtreerimisnõuded ei ole kõrged. RC-filtri ahel on filtriahel, mida kasutatakse takistite ja kondensaatorite ühendamiseks. Kuna takisti vähendab osa alalispingest, siis alalisvoolu väljundpinge väheneb, seega sobib see ainult väikeste vooluahelate jaoks. Kondensaatori filtreerimine on kondensaatori laadimis- ja tühjenemisefekti kasutamine, et muuta alaldatud väljundpinge stabiilseks ja pinge amplituud suureneb, filtreerimisefekt on hea ja sobib erinevatele alaldusahelatele. Filtri kondensaatori valik on peamiselt tüübi, võimsuse ja vastupidavuspinge väärtuse määramine. Tavaliselt kasutatavate alaldifiltri kondensaatorite hulka kuuluvad alumiinium-elektrolüüt-, tantaal-, polüester- ja monoliitkondensaatorid. Alumiiniumist elektrolüütkondensaatoritel on suur lekkevool, madal pinge ja töötemperatuur (kuni pluss 70 kraadi), kuid suur võimsus; tantaalelektrolüütkondensaatoritel on väike lekkevool, kõrgem vastupidavuspinge ja töötemperatuur kui alumiiniumist elektrolüütkondensaatoritel ning neid kasutatakse tavaliselt kõrgemate nõudmistega kohtades; polüesterkondensaatoritel on suur isolatsioonitakistus, väike kadu, madal töötemperatuur (kuni pluss 55 kraadi), väike võimsus, kuid kõrge pingetaluvus; monoliitseid kondensaatoreid saab teha väikese suurusega ja kõrge pingetaluvusega. Toimivus ja termiline jõudlus on suhteliselt stabiilsed, kuid võimsus on väike. Üldiselt, kui alaldatud väljundvool on suur, tuleb pinge filtreerimiseks ja stabiliseerimiseks kasutada elektrolüütkondensaatoreid; kui väljundvool on väike, võib filtreerimiseks kasutada tavalisi kondensaatoreid või elektrolüütkondensaatoreid. Kui alalisvoolu väljundpingel on pulsatsioonikoefitsiendi nõuded või kõrgsagedusliku müra vältimiseks kasutage elektrolüütkondensaatoreid Parem on kasutada paralleelselt väikese võimsusega mittepolaarsete kondensaatoritega: väikese võimsusega kondensaatorid suudavad filtreerida kõrge astme harmoonilisi pulseerivas alalisvoolus ja elektrolüütkondensaatorid suudavad välja filtreerida suure väärtusega madalsageduslikud komponendid ning pinge stabiliseerimisvahemik on lai ja efekt on hea. Alaldus- ja filtreerimisahel ei nõua kondensaatorilt liiga suurt võimsust ja pingetaluvust. Üldjuhul hinnatakse kondensaatori võimsust väljundvoolu järgi. Kui väljundvool on suur, on võimsus suur; kui vool on väike, on võimsus väike. Kui aga võimsus on liiga suur, siis väljundpinge väärtus väheneb ja kui see on liiga väike, on pinge pulsatsioon suur ja ebastabiilne. Võimsuse määramiseks vaadake tabelit 1. Vastupidavuspinge väärtus on üldiselt 1,5–2 korda suurem ühendatud vooluahela tööpingest.
2), pingeregulaatori vooluring ja seadme valik
Pinge stabiliseerimisahelaid on kahte tüüpi: diskreetse komponendi pinge stabiliseerimisahel ja integreeritud pinge stabiliseerimisahel, millest integreeritud pinge stabiliseerimisahelat kasutatakse peamiselt madalpinge ja väikese vooluga alaldusahelaks. . Valides tuleb esmalt määrata seeria, kas tegemist on positiivse või negatiivse toiteallikaga, kas see on reguleeritav või fikseeritud ning seejärel valida konkreetne mudel vastavalt selle nimipingele ja nimivoolule; samal ajal, kui pinge stabilisaator on ühendatud alaldi vooluringiga, mõned kaitsekomponendid, näiteks dioodi ühendamine I/O-klemmiga, et vältida sisendklemmi lühist, väikese kondensaatori ühendamine sisendklemmi ja maapinnale, saab piirata sisendpinge amplituudi jne.
Alalisvoolu toiteallika projekteerimine on teoreetiliselt suhteliselt lihtne, kuid konkreetse inseneriprojekti puhul on vaja täiendavat analüüsi, uurimistööd, praktikat ja kokkuvõtet.
