Разработка и исследование широкодиапазонных стабилизаторов напряжения переменного тока

• Автор: Синяков, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Г ЛАВА 1. . Регуляторы и стабилизаторы напряжения переменного

тока с коммутаторами

1Л. Промышленные стабилизаторы напряжения сети переменного тока

1.2. Дискретные регуляторы и стабилизаторы переменного напряжения

1.3. Блочно-модульные источники питания с дискретными регуляторами напряжения

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Ведомые сетью широкодиапазонные полупроводниковые стабилизаторы напряжения переменного тока.
2.1 Стабилизация напряжения переменного тока с использованием ведомой сетью вольтодобавки.
2.2. Математическое описание и программа спектрального анализа
форм напряжений вольтодобавок
2.3.. Выбор формы напряжения и спектральный анализ вольтодобавок.
2.4. Аппроксимация формы напряжения вольтодобавки
2.5. Спектральный анализ напряжений вольтодобавок в среде схемотехнического моделирования
2.6. Выходной фильтр стабилизатора напряжения переменного тока
2.7 Моделирование стабилизаторов напряжения переменного тока
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. Динамика широкодиапазонных стабилизаторов напряжения переменного тока.
3.1. Представление импульсного стабилизатора в виде замкнутой системы
3.2. Непрерывная аппроксимация периодических процессов в дискретном стабилизаторе рядами Фурье

3.3 Статические и динамические модели дискретных стабилизаторов
3.4. Исследование динамики широкодиапазонных стабилизаторов переменного напряжения
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований, промышленной реализации и эксплуатации широкодиапазонных (всяких) стабилизаторов напряжения переменного тока.
4.1. Стабилизаторы переменного напряжения. Назначение. Технические характеристики и функциональные возможности
4.2. Конструктивные особенности стабилизаторов переменного напряжения
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Сегодня уже невозможно представить нашу жизнь без использования электроэнергии. Современные технологии в области производства, транспортирования, а также доступность и универсальность в применении, наряду с низкой стоимостью, сделали электроэнергию неотъемлемой частью окружающего нас мира. Электрическая энергия используется во всех сферах жизнедеятельности человека, обладает совокупностью специфических свойств и непосредственно участвует в создании других видов продукции и различной деятельности.
Широкое использование электроэнергии в производственной и бытовой сфере наряду с возрастающим ростом её потребления остро поднимает вопрос не только о вырабатываемом количестве, но также и о качестве электроснабжения населения и предприятий.
В последние годы вопросам качества электрической энергии уделяется достаточно большое внимание, а в специализированных СМИ наблюдается интенсивный поток информации по этой теме. Вместе с тем, в большинстве случаев потребители электроэнергии обращают внимание на эту проблему только после личного столкновения с ней или с её последствиями. В тоже время можно отметить, что не всегда специалисты-энергетики до конца осознают важность этого вопроса.
Важность проблемы качества электроэнергии нарастает вместе с развитием научно-технического прогресса и широким внедрением на производстве и в быту современного высокотехнологичного и экономичного электрооборудования и приборов. Так, на производстве значительно возросло количество оборудования, использующего вентильные преобразователи, различные высокоэффективные технологические установки, такие как дуговые сталеплавильные печи, сварочные установки, электромагнитные прессы и т.д.
В быту в последние годы широкое распространение получили телевизоры, компьютеры и другие устройства, работающие на постоянном токе через вторичный источник питания и ухудшающие качественные показатели питающей электросети.

сопротивление первичной обмотки /-го трансформатора становится близким к нулю, и этот трансформатор исключается из набора трансформаторов, передающих энергию во вторичную цепь. При этом ток, протекающий по его первичной обмотке, будет равен току первичных цепей тех трансформаторов, которые воспринимают напряжение обмотки м>0], и отдают энергию в нагрузку.
Проведенный анализ схемных решений ДИО позволяет сделать следующие основные выводы:
1. При широкодиапазонном регулировании напряжения коммутируемые секции следует выполнять с числом витков, образующих геометрическую прогрессию.
2. В зависимости от характера нагрузки, мощности трансформаторов, типа выходной характеристики ДИО ("мягкая" или "жесткая") необходимо использовать последовательное, параллельное, параллельно-последовательное или последовательнопараллельное соединение обмоток трансформаторов с коммутацией обмоток на первичной или вторичной стороне.
3. Диапазон регулирования выходного напряжения можно расширить при сохранении числа секций за счет выполнения обмоток секций со средней точкой.
1.3. БЛОЧНО-МОДУЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ С ДИСКРЕТНЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЯ
Многомодульные ИВЭП, выполненные на основе ДИО с адаптацией, открывают новое направление в силовой преобразовательной технике, позволяющее повысить эффективность устройств электропитания [38-40]. Построение источников питания с широкодиапазонным регулированием выходного напряжения целесообразно осуществлять с помощью ДИО, состоящих из ряда преобразовательных модулей (ПМ), позволяющих изменять (адаптировать) их структуру в зависимости от диапазона изменения входного напряжения, диапазона регулирования выходного напряжения и тока, а также от требований надежности [30].
В этом разделе излагаются теоретические аспекты и даются практические рекомендации по построению блочно-модульных источников питания с дискретными регуляторами напряжения.