УТ,-УТ,

клго1в

L, Л260

Рис. 6.22. Схема трехфазного стабилизатора с регулирующим транс

форматором

Дейст11уюп1ее значение иапряжеиия и тока вторичиой обмотки:

0,43

/. - 0,58

щ. - 0,43 -27.1 + I = 12.7 В.

0.58 • 50 29 А.

В стабилизаторе сглаживание пульсаций выходного напряжения осуществляется LC-фильтром и транзисторным фильтром VTx-V7",,. Коэффициент пульсации на входе /-С-фнльтра составляет 5,7 % Принимая коэффициент сглаживания для LC-фильтра (?ф = 3. определяем критическую индуктивиость

2(/„

2-27

т (т - 1)(0с /„

6(62 1).2л.50-20

=0,05 мГн.

Выбираем для фильтра дроссель Д260 L - 0.15 мГи. /«= 50 А, 19 10-* Ом.

Произведение значении L н С для кольцевой схемы:

LC-* 10 (Чф Л- \)/т = 10 - 4/36 = 1.11 Г • мкФ,

где С > LC/LKcT h 1,11/0,05 - Ю"- 0,09 • 0,8 =31-10 мкФ; кр - коэффициент разброса индуктивности дросселя. Выбираем конденсаторы К50-24-63 В = 2200 мкФ - 15 шт; включаем их параллельно. Мощность потерь в дросселе фильтра

lr = 502 . 15 . ,0-4 = 48 Вт.

Определяем исходные данные для расчета трансформаторов. Действующее напряжение на первичной обмотке TV, найдем по формуле (6.59)

Un = 360- 19 = 341 В

По формуле (6.8) действующее значение тока фазы трансформатора

li = I350/V3 • 34) • 0,94 -0,97 = 2,5 А, где Т1в = 0,94, cos ф = 0,97.

Определив сопротивление фазы выпрямителя г - 0,043 Ом, найдем по формуле (6.6) напряжение на первичной обмотке трансформатора при сбросе тока нагрузки:

Си min = (27 - 30 0,043)/0,079 = 326 В,

где К„1 ~ 27/341 = 0,079. По формуле (6.60) находим минимальное напряжение иа вторичной обмотке трансформатора TV.

= (27 + 5 + 2 • 0,9) 0,74 = 25 В.

Коэффициент трансформации регулирующего трансформатора TV,

п = UjUti = 25/19 = 1,32.

Действующий той вторичной обмотки с учетом (6.63)

/, = 2,5 • 0,935 • 0,97/1,32 • Уз = 1 А.

Мощность трехфазного регулирующего трансформатора с учетом (6.67)

Я. = (400 - 341) • 2,5 • Уз = 255 В • А.

Приведем различные сочетания соединения обмоток основного и регулирующего трансформаторов, при которых обеспечивается сдвиг фазы выпрямленного напряжения 30°:

Трансформатор ГУ, . . . Л/Л А/Л А/Д Трансформатор fVj . . . Д/д J/\ Д/Д

При этом частота пульсаций на выходе выпрямителя увеличивается до /н = 12/с. а их амплитуда уменьшается до 1,4 %.

Ток, протекающий через каждый диод н транзистор VTi (VT,, VTs), с учетом (6.55)

/„р=/=0,4 Уз /2=0,4. У31=0,69А.

Проверяем выполнение неравенства (6.64, 6)

Кт = 0-69 • 3 > UoR„ = 0,51/0,54 = 0,94 А.

По формуле (6.65) определим напряжение коллектор-эмиттер транзистора VT, при /(йг = 34/25 = 1,35:

Сэ 40 • 1,32 • 1,35 + 5 = 75 В.

Мощность, выделяемую на транзисторе VTi, определяем по формуле (6.68):

= 76 0,69 = 52,4 Вт.

>е напряжение на транзистор формуле (6.66)

КЭт = 1(400 - 326) • 1,32 1,.351 - 27 = 105 В.

Максимальное напряжение на транзисторе VTi при сбросе тока иагрузки по формуле (6.66)

Исходя из полученных данных для коммутирующего выпрямителя выбираем диоды КД201В, а для оконечного каскада УПТ - транзисторы КТ834А.

В качестве составного транзистора используется один нз транзисторов сборки VT4. Напряжение питания составного транзистора осучцествляется от внутреннего источника, выполненного на стабилитроне VOij и резисторе Rt. Общий коэффициент передачи тока базы составного транзистора Л,, g = fti »з21 э4 ~ 0 70 = 8400. Входное сопротивление составного транзистора

Ли э.с = Л„ 34 + Ла,э (Лпэ» + RihnaVl = 600 + 70 (1700 -f 0,27х X 120)/3= 41 кОм.

Коэффициент усиления составного транзистора по формуле (6.42): Ку = 8400 • 189/ (3,56 • 10 + 270 + 8400 • 12) = 15.

где Ra = (г, + (Га + Гу + R„)Kji W =» Ю.З -j- (0.01 + 0.12 +

+ 0,54)/0,079М • 1,32«= 1890м;/?у= 41 • 3,9/41 + 3.9 = = 3,56 кОм; гэ= 2 Ом.

Усилитель выполнен по дифференциальной схеме на транзисторной сборке КТС622А. Методика расчета этого каскада приведена в § 6.2. Коэффициенты передачи измерительного элемента и выходного делителя

К„.а = 9/27 0.33. Ку.д =- 30. Коэффициент стабилизации

ЛГст= 0,76 • 15 • 30 • 0,33 =113. Внутреннее сопротивление стабилизатора по формуле (6.876): г„ = 331 • 0,079Vl,32« • 15 • 30 • 0,33 = 0,007 Ом.

Пульсация выходного напряжения по формуле (6.90) и„ = 1,9/15 • 30 • 0,33= 0,013 %. Коэффициент полезного действия по формуле (6.72):

>1ст = 1350/ (157 4- 29 -f 16 -f 50 + 4,8 + 8,1 + 1350) = = 83,5 %.

Пример 3. Требуется рассчитать стабилизатор по следующим исходным данным: t/н = 0,8-т-1,2 кВ; /„ = 0,1-г-0,15 А; /Сет > > 100; г„ < 60 Ом; {У„. < 0,5 %; Uc = 380 ± 20 В; /с = 50 Гц.

Поскольку заданы широкие пределы регулирования выходного напряжения, выбираем схему стабилизатора с РЭ в цепи переменного тока (рнс. 6.23). Особенностью схемы является применение двух трансформаторов с встречно-последовательным включением их первичных обмоток и согласно-последовательным вторичных.

Выпрямитель выполнен по трехфазной мостовой схеме с LC-фильтром. Расчет выпрямителя ведется по методике, изложенной в гл. 4:

/„р = 52мА; 6обр.н.р=1.26кВ.

Выбираем диоды КЦ102Б, вкл?оченные по два последовательно в плече. Находим: Рд = 0,9 Вт; UU. = 260 В; 1г=<2 = 0,126 Л; /,= 0,35 А; Р 25,5 Вт; Т1„ = 87 %; cos ф = 0,95.