По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.383

Аналитический обзор существующих способов и устройств стабилизации тока

Хазиева Р.Т. Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, Республика Башкортостан, E-mail: khazieva@list.ru

Представлены области применения систем стабилизации тока (ССТ), способы и устройства стабилизации тока, основные параметры и характеристики индукционно-емкостных преобразователей (ИЕП), которые необходимо учитывать при проектировании и разработке ССТ, пути улучшения их параметров и характеристик и основные тенденции развития ИЕП, выполнен обзор и сравнительный анализ ИЕП, предложена классификация ИЕП в виде круговых диаграмм по множеству признаков.

Литература:

1. Дозоров, С. А. Исследование и разработка индуктивно-емкостных источников питания // Дисс. на соискание уч. степ. канд. техн. наук. – Санкт-Петербург, 2013. – 203 с.

2. Хазиева, Р. Т., Бочкарева, Т. А. Индуктивно-емкостные преобразователи для электротехнологий. Обзор схемотехнических решений // Севергеоэкотех-2017: сб. XVIII Междунар. мол. науч. конф. мол. уч.– Ухта: изд-во УГТУ, 2017.

3. Волков, И.В., Милях, А. Н. Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей. – Киев: Изд-во Наукова думка, 1974.– 216 с.

4. Вакуленко, В. М., Иванов, Л. П. Источники электропитания лазеров. – М.: Сов. радио, 1980. – 104 с.

5. Бочаров, В., Гуренков, Н., Корнилов, А., Парфенов, Е., Резников, С. Электроэнергетическая и электромагнитная совместимость вторичных источников импульсного питания с автономными системами электроснабжения переменного тока. Часть IV: Модернизация известных и разработка новых схемотехнических средств. – Силовая электроника. – 2010. – № 2. – С. 52–59 [Электронный ресурс]. – URL: http:// www.power-e.ru/2010_2_52.php (дата обращения: 03.09.2018).

6. Кабан, В. П., Матвеев, В. Ю., Губаревич, В. Н., Спирин, В.М. Расчет схем Г-образных индуктивно-емкостных преобразователей CL-вида с учетом характера нагрузки // Сб. Института электродинамики НАН Украины. – Киев, 2012. – № 33. – С. 83–87.

7. Губаревич, В. Н., Кабан, В. П., Матвеев, В. Ю., Спирин, В. М., Подольный, С. В. Регулирование уровня стабилизированного тока в однофазной системе «инвертор – индуктивно-емкостный преобразователь».– Сб. Института электродинамики НАН Украины.– Киев, 2009.– С. 89.

8. Бердников, С. В. Узлы принудительной коммутации тиристоров с обмоткой-емкостью // Проблемы преобразовательной техники: тез. док. Всесоюз. науч.-техн. конф. – Киев, 1983.

9. Бутырин, П. А., Гусев, Г. Г., Кужман, В. В. Математическая модель фильтрокомпенсирующего устройства на основе катушки-конденсатора // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2014.– № 2.– С. 130–135.

10. Конесев, С. Г. Многофункциональные интегрированные элементы для управляемых систем питания устройств специального назначения // Дисс. на соискание уч. степ. канд. техн. наук. – УАИ, 1992. – 182 с.

11. Конесев, С. Г., Хазиева, Р. Т. Функциональная интеграция как техническое средство развития электромагнитных элементов // Повышение надежности и энергоэффективности электротехнических систем и комплексов: межвуз. сб. науч. тр. с междунар. уч.– Уфа: Изд-во УГНТУ, 2014.– С. 135–138.

12. Конесев, С. Г., Хазиева, Р. Т. Тенденции развития индуктивно-емкостных преобразователей, их основные параметры и характеристики // Актуальные вопросы энергетики: сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. – Омск: изд-во ОмГТУ, 2017. – С. 252–255.

Системы стабилизации тока (ССТ) используются в различных областях электротехники, импульсной электроэнергетики, электротермии, электропривода, преобразовательной техники (рис. 1).

Для функционирования ССТ при изменении величины сопротивления нагрузки оптимальными являются схемотехнические решения, содержащие параметрические стабилизаторы тока, в качестве которых чаще всего используются индуктивно-емкостные преобразователи (ИЕП) (рис. 2). Применением ИЕП обеспечивается повышение энергетической эффективности и надежности ССТ.

Преимуществами ИЕП, обеспечивающими их активное применение при создании ССТ, являются устойчивость к коротким замыканиям в цепи нагрузки, широкий диапазон регулирования рабочих токов, напряжений и частот, работа в режиме как прямого, так и обратного преобразования.

Кроме того, ИЕП широко применяются в качестве источников питания в электротехнических комплексах: в мощной импульсной технике для заряда накопительных конденсаторов, в лазерных установках, импульсных газоразрядных источниках света, электроприводе для питания двигателей постоянного тока.

Существуют различные схемы ИЕП на дискретных электромагнитных элементах (ЭМЭ): Г-, Т-образные и мостовые структуры, отличающиеся числом и порядком включения элементов, наличием магнитной связи между катушками индуктивности (рис. 3). К преимуществам Г-образной схемы ИЕП (рис. 3а) относятся простота, малый уровень нелинейных искажений, передаваемых в сеть, относительно малая масса, к недостаткам – более низкие КПД и коэффициент мощности. Т-образные схемы Бушеро (рис. 3б и 3в) и мостовая схема Штейнметца (рис. 3г) характеризуются более высокими КПД и коэффициентом мощности, но имеют большую массы и габариты и оказывают отрицательное влияние на качество напряжения сети.

Основные параметры ИЕП, в том числе, точность стабилизации тока нагрузки и массогабаритные показатели, становятся лучше в случае выполнения ИЕП симметричными и использования магнитной связи между катушками индуктивности. В Т-образной схеме Бушеро используется линейная магнитная связь между идентичными катушками индуктивности, размещенными на общем магнитопроводе (рис. 3б) [1]. Симметричная Т-образная схема Бушеро с магнитной связью между катушками индуктивности является более совершенной, обладает улучшенными стабилизационными свойствами и энергетическими показателями, меньшими массой и габаритами (рис. 3в).

Для Цитирования:
Хазиева Р.Т., Аналитический обзор существующих способов и устройств стабилизации тока. Главный энергетик. 2019;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: