Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Нагрузочный режим удвоителя частоты со стабилизацией выходного напряжения на базе магнитного усилителя

Технические науки
04.09.2015
151
Поделиться
Аннотация
Статья посвящена исследованию удвоителя частоты, который состоит из двух идентичных нелинейных ферромагнитных элементов. В статье рассматриваются уравнения и методы анализа работы удвоителя частоты при индуктивной нагрузке. Также проводится анализ предложенной схемы устройства и устанавливается коэффициент стабилизации по нагрузке.
Библиографическое описание
Файзиев, М. М. Нагрузочный режим удвоителя частоты со стабилизацией выходного напряжения на базе магнитного усилителя / М. М. Файзиев, И. Н. Каримов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 18 (98). — С. 205-207. — URL: https://moluch.ru/archive/98/21789.

Повышение частоты источников питания всё время привлекало внимание многих исследователей, и этот вопрос до сих пор является одним из важных проблем электротехники.

Удвоитель частоты состоит из двух идентичных нелинейных ферромагнитных элементов. Первичные обмотки соединены согласно-последовательно и подключены к источнику переменного тока, а вторичные обмотки включены встречно-последовательно. При таком соединении индуктируемые во вторичных обмотках э. д.с основной частоты взаимно вычитаются, и их сумма равняется нулю. Нелинейные ферромагнитные элементы оснащены третьему обмотками, включенными встречно-последовательно, служащими для создания постоянного подмагничивающего поля, способствующего появлению в сердечниках чётных гармоник индукции.

Для индуктивной нагрузки схемы устройства, показанный на рис. 1, имеем следующие уравнение:

Рис. 1. Схема удвоителя частоты при индуктивной нагрузке

                                                                                     (1)

                                                                          (2)

                                                                                 (3)

                                                                               (4)

Здесь,

u -напряжение источника;

ФА, ФВ- магнитные потоки в сердечниках ферромагнитных элементов;

- коэффициенты аппроксимирующей функции;

- число витков первичных, вторичных обмоток и обмотки подмагничивания;

токи первичной, вторичной обмотки;

тока подмагничивания;

параметры нагрузки.

Допустим, что

                                                                                                     (5)

                                                                                                    (6)

где

постоянная составляющая магнитного потока;

переменная составляющая магнитного потока с частотой ;

 переменная составляющая магнитного потока с частотой 2.

Для случая

                                                                       (7)

Подставляя (7) в (2) получим следующее выражение:

                             (8)

Вводя базисных величины и приведя уравнение (8) к безразмерному виду, посли некоторых математических преобразований.

Имеем:

                      (9)

Здесь,

;

; .

Дифференциальное уравнение цепи (9) решаем, учитывая основную и удвоенную гармоники индукции ферромагнитных элементов.

Пусть,

,                                                                                                               (10)

,                                                                                                       (11)

Тогда из (9) после некоторых математических преобразований и применяя метода, гармонического баланса имеем:

                                           (12)

                                                           (13)

                                         (14)

Возводя в квадрат зависимости (12), (13) и сложив их получим уравнение, которое имеет следующее решение:

                                 (15)

здесь;

,

,

 .

Из (12,13) получим следующее:

                                                                    (16)

где,

.

На основе уравнения (15) задаваясь значением  и определяя из (14) величину  строим характеристики  для различных токов подмагничивания. Проведем линию, параллельную оси абсцисс определяем в точках пересечения значения ,  и строим зависимость  необходимый для стабилизации выходного напряжения [1]. Затем можно строить регулировочную характеристику удвоителя частоты. Таким образом, соответствующим выбором необходимой закономерности тока подмагничивания обмотки управления в зависимости от приложенного напряжения источника, можно обеспечить стабилизацию выходного напряжения ферромагнитного удвоителя частоты.

Произведен анализ предложенного схемы исследуемого устройства для случая индуктивной нагрузки при учете основной и удвоенной гармоник магнитного потока значения коэффициента сердечников. Установлено, что предложенное устройство имеет коэффициент стабилизации по нагрузке  лежит в пределах от 30 до 70.

 

Литература:

 

1.         Кадиров Т. М., Алимов Х. А., Файзиев М. М. Установившийся режим ферромагнитного удвоителя частоты. Узбекский журнал Проблемы информатики и энергетика 1997. № 3.С.29–33.

2.         Бессонов Л. А. Нелинейные электрические цепи. М: Высшая школа, 1964, 430с.

Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Молодой учёный №18 (98) сентябрь-2 2015 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 205-207):
Часть 2 (cтр. 99 - 237)
Расположение в файле:
стр. 99стр. 205-207стр. 237
Похожие статьи
Стабилизатор напряжения на базе магнитного усилителя с применением тиристорных элементов в цепи управления
Нагрузочный режим ферромагнитно-тиристорного стабилизатора напряжения
Анализ режимов электроферромагнитных цепей приведением уравнений состояния к относительным единицам
Расчет резонансного усилителя с быстрым установлением выходного напряжения
Эффект повышенной чувствительности частоты автоколебаний
Анализ режима устойчивости в обмотке управления магнитного усилителя с помощью критериев
Изучение взаимосвязи механических и электрических процессов исследуемого электромагнитного вибровозбудителя
Исследование нелинейной динамической цепи с тиристорными элементами в системе электроснабжения
К практическому применению нелинейной системы перестройки компенсатора жёсткости
Источник стабильного тока

Молодой учёный