Żvilupp ta 'Provvista ta' Enerġija Stabbilizzata AC bl-użu ta 'Metodu ta' Tqabbil Istantaneju
Strumenti u tagħmir elettroniku ta 'preċiżjoni jintużaw ħafna fid-djar, produzzjoni industrijali, awtomazzjoni tal-uffiċċju, riċerka sperimentali, inġinerija tal-komunikazzjoni, kura medika u oqsma oħra, u ġeneralment huma mħaddma minn grilji tal-enerġija urbani. Il-vultaġġ nominali tal-grilja tal-enerġija urbana huwa fażi waħda 220V, li huwa vultaġġ ideali stipulat artifiċjalment. Peress li l-vultaġġ fit-tarf tar-ras tal-linja tal-provvista tal-enerġija mit-transformer huwa (220 plus 10 fil-mija ) V u l-vultaġġ fit-tarf huwa (220-10 fil-mija ) V, it-tagħmir elettriku huwa meħtieġ li jkollu ċerta kapaċità li jirreżistu l-varjazzjonijiet tal-vultaġġ tal-grilja. Għalkemm il-biċċa l-kbira tat-tagħmir elettriku għandu l-abbiltà li jirreżisti l-varjazzjonijiet fil-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija, skont l-istatistika, il-varjazzjonijiet fil-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija huma waħda mill-kawżi ta 'ħsarat fit-tagħmir elettriku. Għalhekk, dan it-tagħmir elettriku jeħtieġ li juża provvisti ta 'enerġija regolati biex jiżguraw it-tħaddim normali tagħhom.
Il-provvista tal-enerġija stabbilizzata hija apparat li jistabbilizza l-vultaġġ tal-grilja. Ġie użat f'pajjiżi għal ħafna snin, bħal: it-tip ta 'kuntatt li jiżżerżaq tal-mutur servo li jsuq it-transformer li jirregola l-vultaġġ, it-tip ta' reattur varjabbli, u l-provvista ta 'enerġija stabbilizzata b'vultaġġ awtomatiku ta' saturazzjoni manjetika.
Fil-prinċipju, il-provvista ta 'enerġija regolata msemmija hawn fuq tieħu kampjuni tal-vultaġġ tal-grilja, tqabbelhom, u taġġustahom bl-użu ta' mutur servo jew swiċċ mingħajr kuntatt biex jistabbilizza l-output tal-vultaġġ AC. Dan it-tip ta 'provvista ta' enerġija regolata ġeneralment għandu effett fqir ta 'regolazzjoni tal-vultaġġ, u l-eżattezza hija 1 fil-mija ~0.5 fil-mija.
Il-provvista tal-enerġija regolata AC attwali għandha prinċipalment il-problemi li ġejjin:
(1) L-użu ta 'reatturi mhux lineari ħafna drabi jġib armoniċi, li ma jtejbux il-kwalità tal-forma tal-mewġ tal-vultaġġ tal-grilja, u xi wħud għandhom distorsjoni addizzjonali tal-forma tal-mewġ li tikkawża tniġġis armoniku għall-grilja.
(2) Il-ħin tal-kampjunar u l-ħin tal-azzjoni tal-attwatur huma twal wisq.
Dawn iż-żewġ links għandhom impatt kbir fuq il-prestazzjoni tal-istabbilizzatur tal-vultaġġ. Il-metodu tat-teħid ta 'kampjuni ġeneralment jadotta kampjunar ta' valur effettiv jew ta 'valur medju, li jieħu mill-inqas diversi ċikli; filwaqt li l-mutur servo ġeneralment jieħu diversi sekondi għal għexieren ta 'sekondi biex iwettaq azzjonijiet ta' aġġustament, li huwa twil wisq u ta 'ħsara għal M'hemm l-ebda titjib fil-forma tal-mewġ tal-vultaġġ. Dawn il-metodi ta 'stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ m'għandhom l-ebda ħin biex jirrispondu u jimplimentaw id-disturbi li jinbidlu malajr fil-vultaġġ tal-grilja, bħal żidiet, sags, disturbi tal-polz, u disturbi ta' frekwenza għolja, li jikkawżaw disturbi li jgħaddu mill-apparat ta 'stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ u jilħqu l-elettriku. tagħmir, li ma jistax jaffettwa tagħmir elettriku. Jekk l-effett protettiv ma jintlaħaqx, jista 'wkoll jikkawża li t-tagħmir elettriku ma jaħdimx ħażin jew saħansitra jsir ħsara.
Jista 'jidher li meta l-vultaġġ tal-grilja jinbidel u jinterferixxi, il-vultaġġ tal-ħruġ tal-provvista tal-enerġija regolata jista' malajr jerġa 'lura għall-viċinanza tal-valur nominali, u l-vultaġġ AC sinusojdali b'forma ta' mewġa tajba u amplitudni stabbli se jiġi pprovdut lit-tagħmir elettriku , li se tiżgura l-operat sikur u normali tagħha. Hemm benefiċċji kbar.
2. Tqabbil istantanju ta 'metodi ta' regolazzjoni tal-vultaġġ AC
Dan li ġej jintroduċi metodu ġdid ta 'stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ AC li jista' jtejjeb in-nuqqas tal-provvista tal-enerġija tal-istabbilizzazzjoni tal-vultaġġ AC imsemmija hawn fuq, jiġifieri, bl-użu tat-teknoloġija ta 'tiswija ta' metodu ta 'paragun istantanju-forma tal-mewġ biex tagħmel provvista tal-enerġija tal-istabbilizzazzjoni tal-vultaġġ AC.
Vultaġġ tal-grilja uin=vultaġġ nominali uS plus ⊿u
Vultaġġ tal-grilja uin flimkien mal-vultaġġ tal-kontroll uC=vultaġġ tal-ħruġ uout
Fosthom, il-vultaġġ nominali uS huwa l-vultaġġ fl-istat ideali speċifikat artifiċjalment, u ⊿u hija d-devjazzjoni tal-vultaġġ tal-grilja mill-vultaġġ nominali. Irrispettivament mid-daqs, sakemm id-devjazzjoni mill-vultaġġ nominali tista 'tiġi superimposta mill-vultaġġ ta' kontroll manifatturat artifiċjalment uC u l-vultaġġ tal-grilja uin. Jekk il-vultaġġ ta 'kontroll artifiċjali uC huwa ugwali għal -⊿u, meta ⊿u jinbidel, -⊿u jinbidel ukoll kif xieraq, u l-vultaġġ tad-dħul uin u l-vultaġġ ta' kontroll uC huma sovraposti biex ikunu ugwali għall-vultaġġ nominali uS. Fil-grid tal-enerġija urbana, il-valur effettiv tal-vultaġġ nominali ta 'fażi waħda huwa 220V.
Għall-bidla kkawżata mill-vultaġġ tad-dħul, l-ewwel jittieħed kampjun tal-vultaġġ tad-dħul, u l-koeffiċjent tal-proporzjon huwa 1/A,
uin/A=(uS plus ⊿u1)/A=uS/A plus ⊿u1/A
Oħloq artifiċjalment vultaġġ ta 'referenza ur, li għandu l-istess frekwenza u fażi bħall-vultaġġ tal-grilja, il-valur effettiv huwa US/A, u l-forma tal-mewġ hija tajba. Id-differenza bejn il-valur tal-kampjunar tal-vultaġġ tad-dħul uin u ur hija ⊿u1/A, jiġifieri, uin—ur=⊿u1/A, u mbagħad id-differenza tal-vultaġġ u l-qawwa huma amplifikati b'ħinijiet. Ħalli =A, allura l-valur amplifikat huwa ⊿u1, u mbagħad superponi ⊿u1 fiċ-ċirkwit bil-maqlub permezz tat-transformer tal-akkoppjar. F'dan iż-żmien, il-vultaġġ tal-ħruġ huwa ugwali għall-vultaġġ nominali, jiġifieri, uout=uS=Aur= ur. F'dan iż-żmien, peress li huwa fattur ta 'amplifikazzjoni, il-prestazzjoni ta' uout hija relatata biss ma 'ur. ur huwa vultaġġ reali ġġenerat artifiċjalment, li jista 'jinkiseb minn ċirkwiti analogi jew diġitali, u għandu indikaturi ta' prestazzjoni tajba. L-istabbiltà ta 'ur tiddetermina wkoll l-istabbiltà tal-vultaġġ tal-ħruġ.
Jista 'jidher mill-analiżi ta' hawn fuq li l-essenza tal-metodu ta 'stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ AC ta' tqabbil istantanju hija: biex tuża l-vultaġġ tad-dħul u l-vultaġġ ta 'referenza għal paragun istantanju biex issir taf id-defiċjenza tal-forma tal-mewġ, u biex ittejjeb u tissewwa l-vultaġġ tad-dħul forma tal-mewġ billi tikkontrolla s-superpożizzjoni tal-vultaġġ, sabiex tinkiseb stabbiltà. għan tal-vultaġġ tal-ħruġ. Il-kwalità tal-qawwa tal-vultaġġ tal-ħruġ hija determinata minn ur, b'forma ta 'mewġa tajba u amplitudni stabbli; filwaqt li l-vultaġġ tad-dħul jipprovdi biss enerġija għat-tħaddim intern tal-provvista tal-enerġija u output ta 'vultaġġ stabbli, u vultaġġ ta' output stabbli b'qawwa għolja jinkiseb bl-użu ta 'vultaġġ ta' kontroll ta 'qawwa baxxa. B'dan il-mod, l-enerġija tal-ħruġ hija pprovduta mill-grilja, u l-vultaġġ tal-kontroll jintuża biss biex isewwi l-parti li tvarja tal-grilja li tiddevja mill-vultaġġ nominali.
Bl-istess mod, meta l-vultaġġ tad-dħul huwa kostanti u l-vultaġġ tal-ħruġ jinbidel minħabba bidliet fit-tagħbija, jittieħed kampjun tal-vultaġġ tal-ħruġ, u l-vultaġġ tal-kontroll uC2 jiġi aġġustat b'mod simili biex jibdel il-vultaġġ tal-kontroll uC2 biex tinżamm l-istabbiltà tal-vultaġġ tal-ħruġ mingħajr li jaffettwaw il-vultaġġ tad-dħul.
Għall-konsiderazzjoni tal-ekonomija fl-implimentazzjoni tal-iskema, sabiex tissimplifika ċ-ċirkwit, l-akkwist tal-vultaġġ ta 'kontroll uC1 u l-akkwist tal-vultaġġ ta' kontroll uC2 huma kkombinati f'ċirkwit speċifiku biex tinkiseb id-dijagramma tal-blokk funzjonali murija fil-Figura 3 .
Il-valur tal-paragun tal-vultaġġ tad-dħul u l-vultaġġ ta 'referenza u l-valur tal-paragun tal-vultaġġ tal-ħruġ u l-vultaġġ ta' referenza huma miżjuda mill-additur, u mbagħad amplifikati mill-vultaġġ u ċirkwit amplifikatur tal-qawwa, u l-vultaġġ ta 'kontroll uC jinkiseb mill-akkoppjar transformer, li huwa superimpost bejn il-vultaġġ tad-dħul u l-vultaġġ tal-ħruġ . Il-vultaġġ ta 'kontroll uC jintuża prinċipalment biex isewwi l-forma tal-mewġ, jaġġusta l-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija, u fl-istess ħin ikollu r-rwol li jiżola l-provvista tal-enerġija tad-dħul u t-tagħbija.
3. Tqabbil ma 'provvisti ta' enerġija regolati konvenzjonali
Meta mqabbla mal-provvista tal-enerġija regolata magħmula mill-prinċipju konvenzjonali, il-provvista tal-enerġija regolata magħmula mill-prinċipju ta 'hawn fuq għandha l-karatteristiċi li ġejjin:
(1) Rispons mgħaġġel. Minħabba l-użu ta 'apparat elettroniku lineari b'veloċità għolja, kampjunar istantanju u eżekuzzjoni istantanja, il-veloċità tar-rispons tal-kontroll hija estremament veloċi, u l-aġġustament jista' jitlesta fi żmien millisekondi, sabiex il-vultaġġ tal-ħruġ jista 'malajr jerġa' lura għall-viċinanza tal-vultaġġ nominali . Għalhekk, għandu l-funzjoni li jrażżan l-interferenza u l-istorbju ta 'frekwenza għolja, u għandu l-effett li jippurifika l-interferenza ta' livell ta 'millisekondi, li huwa impossibbli għal provvisti ta' enerġija regolati ordinarji.
(2) Firxa wiesgħa ta 'applikazzjoni tal-vultaġġ tad-dħul. Il-vultaġġ tad-dħul jista 'jvarja bi 30 fil-mija ~ 50 fil-mija jew aktar, u jista' jiġi aġġustat b'mod simmetriku. Iktar ma tkun wiesgħa l-firxa, aktar jeħtieġ li tiġi pprovduta enerġija tat-tiswija. Il-valur tal-vultaġġ tal-kontroll huwa ddeterminat prinċipalment mid-domanda. Mil-lat ekonomiku u prattiku, huwa rakkomandabbli li tieħu (8 ~ 10) fil-mija.
(3) Preċiżjoni għolja tar-regolazzjoni tal-vultaġġ. Skont il-metodu ta 'ġenerazzjoni tal-vultaġġ ta' referenza, l-effett ta 'stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ jista' jilħaq 1 fil-mija , 0.1 fil-mija , 0.01 fil-mija . Regolaturi tal-vultaġġ bi preċiżjoni differenti huma adattati għal okkażjonijiet b'rekwiżiti differenti. 1 fil-mija huwa użat għal rekwiżiti ġenerali ta 'stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ; 0.1 fil-mija jintuża għal-laboratorji jew tagħmir industrijali importanti; 0.01 fil-mija jistgħu jintużaw għall-verifika ta ' l-istrument.
(4) Għandu l-karatteristiċi tal-provvista tal-enerġija ħadra. Dan il-metodu l-ewwel jikkoreġi l-forma tal-mewġ tal-vultaġġ tal-grilja għal mewġa sine tajba, u mbagħad iforni l-enerġija lit-tagħbija. L-ammont ta 'enerġija tat-tiswija jiddependi fuq il-ħtieġa. Peress li l-essenza ta 'dan il-metodu hija li tikkoreġi l-forma tal-mewġ tal-grilja, id-distorsjoni tal-forma tal-mewġ korretta hija ġeneralment inqas minn 1 fil-mija għal 0.5 fil-mija, għalhekk dan il-metodu ta' stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ huwa aħdar.
(5) Għandu ċerti proprjetajiet ta 'protezzjoni ambjentali. Jekk il-vultaġġ tad-dħul ma jinbidilx, il-vultaġġ tal-ħruġ jinbidel minħabba n-natura differenti tat-tagħbija, u l-bidla korrispondenti tal-vultaġġ tal-kontroll tintuża f'ċerta medda armonika biex iżżomm il-vultaġġ tal-ħruġ kostanti. Peress li l-vultaġġ tal-kontroll għandu effett ta 'iżolament u ma jaffettwax il-vultaġġ tad-dħul, dan il-metodu ta' stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ huwa favur l-ambjent sa ċertu punt.
(6) Effiċjenza għolja tax-xogħol. Il-prinċipju ta 'ħidma ta' din il-provvista ta 'enerġija huwa li l-enerġija baxxa tikkontrolla qawwa għolja, u għandha effiċjenza għolja. Il-kapaċità tal-vultaġġ tal-ħruġ hija prinċipalment meħuda mill-grilja, u l-vultaġġ tal-kontroll huwa ġeneralment il-parti fejn il-vultaġġ tal-grilja jiddevja mill-vultaġġ nominali, għalhekk jeħtieġ biss li jikkonsma l-qawwa tal-manifattura tal-provvista tal-enerġija tal-kontroll, għalhekk l-effiċjenza hija estremament għolja.
Ħu l-provvista ta 'enerġija tal-ħruġ ta' 300 VA bħala eżempju: jekk il-vultaġġ tal-grilja jvarja b'żieda ta '10 fil-mija, għandek bżonn biss tikkontrolla l-varjazzjoni tal-enerġija b'żieda ta' 10 fil-mija. L-effiċjenza hija 300/(300 flimkien ma' 100)=75 fil-mija . U iktar ma tkun għolja l-effiċjenza tal-metodu biex issir il-provvista tal-enerġija tal-kontroll, iktar tkun għolja l-effiċjenza tax-xogħol tal-magna kollha.
Ħu l-metodu tal-inverter bħala eżempju: biex tagħmel 0.01 fil-mija provvista ta 'enerġija ta' stabbiltà għolja, minħabba l-konverżjoni AC/DC, DC/AC u l-limitazzjoni tal-effiċjenza tal-apparat tal-amplifikatur tal-qawwa, il-ġenerali l-effiċjenza hija taħt it-30 fil-mija mingħajr telf ieħor. Meta tuża l-metodu ta 'tqabbil istantanju biex tagħmel provvista ta' enerġija regolata ta 'l-istess qawwa, huwa meħtieġ biss li ssir il-qawwa tal-provvista ta' enerġija ta 'kontroll għat-tiswija ta' varjazzjonijiet ta '10 fil-mija. Anke jekk il-provvista tal-enerġija tal-kontroll hija mmanifatturata bl-użu tal-metodu tal-inverter, l-enerġija kkunsmata hija biss ekwivalenti għal dik tal-metodu tal-inverter. 1/10. Ovvjament, meta tagħmel provvista ta 'enerġija regolata ta' stabbiltà għolja, l-effiċjenza ta 'l-użu tal-metodu ta' tqabbil istantanju hija ħafna ogħla minn dik tal-provvista ta 'enerġija regolata bl-użu tal-metodu inverter.
(7) Tużax apparati ta 'filtru ta' frekwenza baxxa bħal inductance kbira u capacitance kbira, daqs żgħir, piż ħafif, forma ta 'mewġa ta' output tajba, u d-distorsjoni ġenerali tal-forma tal-mewġ hija 1 fil-mija ~ 0.5 fil-mija .
(8) Dan ir-regolatur tal-vultaġġ jista 'jiġi cascad ma' regolaturi oħra tal-vultaġġ, u iktar ma tkun issettjata l-firxa ta 'preċiżjoni tal-istabbiltà, iżgħar ikun il-konsum tal-enerġija. Pereżempju, meta l-eżattezza tal-istabbiltà tar-regolatur ta 'qabel l-istadju hija 2 fil-mija, jekk ikun meħtieġ li toħroġ 5000 VA ta' enerġija, jeħtieġ biss li timmanifattura provvista ta 'enerġija ta' kontroll ta '100 VA, u l-istabbiltà tista' tilħaq aktar minn 0.1 fil-mija.
(9) Jista 'jintuża ċirkwit ta' protezzjoni veloċi. Meta l-ħsara istantanja ta 'short-circuit isseħħ fit-tarf tat-tagħbija, il-provvista tal-enerġija tal-kontroll se tieqaf taħdem immedjatament. F'dan iż-żmien, it-transformer tal-akkoppjar huwa ekwivalenti għal reattur (it-transformer tal-akkoppjar huwa transformer li jintroduċi l-provvista tal-enerġija tal-kontroll), li għandu l-funzjoni li jillimita t-tkabbir tal-kurrent ta 'ċirkwit qasir. Wara li t-tort jiġi eliminat, il-provvista tal-enerġija tal-kontroll terġa 'tibda taħdem waħedha.
4. japplikaw l-effetti
Inizjalment, ġiet żviluppata provvista ta 'enerġija stabilizzata li tikkumpensa bl-użu ta' dan il-metodu ta 'kontroll. L-idea ewlenija hija li tikkontrolla l-vultaġġ tal-grilja b'rispons negattiv, bi stabbiltà ta '{0}}.1 fil-mija, distorsjoni tal-forma tal-mewġ ta' 1 fil-mija, u qawwa ta '100VA. Minħabba l-għażla limitata ta 'apparati f'dak iż-żmien, il-veloċità tal-protezzjoni ma setgħetx tlaħħaq ma' problemi oħra, dan it-tip ta 'provvista ta' enerġija regolata ma setgħetx tiġi popolarizzata u applikata. Wara, l-iskema tad-disinn oriġinali, l-għażla tal-apparat, ċirkwit ta 'input ta' protezzjoni veloċi, eċċ ġew ottimizzati bl-użu ta 'paragun istantanju u teknoloġija ta' tiswija tal-forma tal-mewġ. Wara diversi titjib u testijiet, il-provvista ta 'enerġija stabbilizzata AC ta' qawwa tal-ħruġ ta '300VA magħmula għall-verifika ta' miters tal-enerġija elettrika għandha funzjonijiet prattiċi, u l-kejl attwali jilħaq l-indikaturi li ġejjin:
Meta l-vultaġġ tal-grilja tad-dħul jinbidel b'żieda ta' 10 fil-mija, imkejla b'voltmetru diġitali, l-istabbiltà massima tal-vultaġġ tal-ħruġ ma taqbiżx aktar 0.03 fil-mija /3 minuti, u d-distorsjoni tal-forma tal-mewġ tal-ħruġ hija<0.5%.
Il-provvista tal-enerġija regolata għandha l-karatteristiċi li ġejjin:
(1) Iċ-ċirkwiti huma kollha komposti minn apparati analogi, li huma faċli biex jintgħażlu u rħas;
(2) Il-prinċipju tax-xogħol tal-provvista tal-enerġija huwa li l-enerġija baxxa tikkontrolla qawwa għolja, u għandha effiċjenza għolja. Jeħtieġ biss li tagħmel qawwa ta 'kontroll ta' 30 VA biex tikseb output ta 'enerġija ta' 300VA;
(3) It-tubu tal-qawwa tal-ħruġ m'għandux bżonn tubu magħqud. Meta l-qawwa tal-ħruġ tal-magna kollha hija 300VA, peress li qawwa ta 'kontroll ta' 30VA biss hija meħtieġa, par tubi ta 'qawwa għolja biss jistgħu jintużaw għall-output, u l-ebda dissipazzjoni tas-sħana mkessħa bl-arja hija meħtieġa;
(4) Abbiltà qawwija kontra l-interferenza. Matul it-test, l-operazzjoni tal-iwweldjar elettriku bi tliet fażijiet titwettaq fuq l-istess linja tal-provvista tal-enerġija fl-istess kamra tal-provvista tal-enerġija, u l-vultaġġ tal-ħruġ ma jaqbiżx;
(5) Il-provvista tal-enerġija regolata prodotta b'mod indipendenti mill-assistent skont dan id-disinn għandha l-istess indikaturi tekniċi, li turi li l-metodu tad-disinn huwa konsistenti ħafna.
5. bħala konklużjoni:
Metodu ta 'tqabbil istantanju - teknoloġija tat-tiswija tal-forma tal-mewġ Il-prinċipju bażiku li tagħmel provvista ta' enerġija regolata huwa li tqabbel il-valur tal-kampjun tal-vultaġġ tad-dħul mal-vultaġġ ta 'referenza biex issir taf id-defiċjenza tal-forma tal-mewġ, u mbagħad ittejjeb u tissewwa l-forma tal-mewġ tal-vultaġġ tad-dħul u tistabbilizza l-amplitudni billi tbiddel il-vultaġġ tal-kontroll, biex jinkiseb l-iskop ta 'stabbiltà tal-vultaġġ tal-ħruġ. L-essenza tagħha hija li tuża provvista ta 'enerġija ta' kontroll ta 'enerġija baxxa biex tikseb output ta' vultaġġ stabbli ta 'kapaċità kbira. Huwa metodu ta 'stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ AC li jintegra aħdar, protezzjoni ambjentali, purifikazzjoni, effiċjenza għolja u effiċjenza għolja. Il-provvista tal-enerġija regolata AC żviluppata bl-użu ta 'din it-teknoloġija għandha l-karatteristiċi ta' spiża baxxa, indiċi għoli, spiża baxxa, u kontroll faċli, u tista 'wkoll tiġi estiża għal provvista ta' enerġija regolata ta 'qawwa għolja skond il-ħtiġijiet.
L-użu ta 'dan il-metodu ta' stabbilizzazzjoni tal-vultaġġ jista 'jipprovdi provvista ta' enerġija ta 'vultaġġ stabilizzat AC ta' kwalità għolja għal riċerka xjentifika, kamra tal-kompjuter, tagħmir mediku, tagħmir ta 'awtomazzjoni industrijali, tagħmir ta' komunikazzjoni, sistema tad-dawl, tagħmir awdjo-viżiv u tagħmir ieħor.
