Импульсные электромагнитные системы. Подгорный В.В. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолГУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

4
Ââåäåíèå
Íàêîïèòåëüíûå óñòðîéñòâà íà îñíîâå êîíäåíñàòîðíîé áàòà-
ðåè èëè åìêîñòíûå íàêîïèòåëè ýíåðãèè (ÅÍÝ) íàõîäÿò øèðî-
êîå ïðèìåíåíèå â èìïóëüñíûõ ñèñòåìàõ ïèòàíèÿ ñ òðàíñôîðìà-
öèåé ìîùíîñòè. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ èì-
ïóëüñíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ñ ÅÍÝ
ïîÿñíÿåòñÿ ðèñ. 1. Çäåñü ÇÓ — çàðÿä-
íîå óñòðîéñòâî åìêîñòíîãî íàêîïèòå-
ëÿ îáùåé åìêîñòüþ Ñ, t
ç
— âðåìÿ çà-
ðÿäà íàêîïèòåëÿ, t
ð
— âðåìÿ ðàçðÿäà
íà íàãðóçêó Z
í
. Ïóñòü P
ç
è P
ð
— ñðåä-
íèå ìîùíîñòè çàðÿäíîãî è ðàçðÿäíî-
ãî öèêëîâ, à
η
— ÊÏÄ ïðåîáðàçîâà-
íèÿ ýíåðãèè. Èç çàêîíà ñîõðàíåíèÿ
ýíåðãèè ñëåäóåò ñîîòíîøåíèå
η
P
ç
t
ç
= P
ð
t
ð
Åñëè âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå t
ç
>>t
ð
, òî P
ð
>>P
ç
, òî åñòü ìîù-
íîñòü, îòäàâàåìàÿ íàêîïèòåëåì â íàãðóçêó, ñóùåñòâåííî ïðåâû-
øàåò ìîùíîñòü, ïîòðåáëÿåìóþ îò çàðÿäíîãî èñòî÷íèêà, è ñèñòå-
ìà ñ êîíäåíñàòîðíîé áàòàðååé ðàáîòàåò êàê òðàíñôîðìàòîð ýëåê-
òðè÷åñêîé ìîùíîñòè.
 êà÷åñòâå çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà (ÇÓ) â ñèñòåìàõ ñ êîíäåí-
ñàòîðíîé áàòàðååé èñïîëüçóåòñÿ ñåòü ïåðåìåííîãî òîêà ñ âûïðÿ-
ìèòåëåì.  ðÿäå ñëó÷àåâ íàïðÿæåíèå íà âûïðÿìèòåëü ïîäàåòñÿ ñ
îáìîòêè ïîâûøàþùåãî òðàíñôîðìàòîðà. Íå-
ïîñðåäñòâåííîå ïîäêëþ÷åíèå òàêîãî èñòî÷-
íèêà ê êîíäåíñàòîðíîé áàòàðåå íåâîçìîæ-
íî, èáî â ìîìåíò çàìûêàíèÿ êëþ÷à çàðÿä-
íîãî êîíòóðà â öåïè áóäåò ïðîòåêàòü ýêñò-
ðàòîê êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ i (0)=E/r, ãäå r
— âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå çàðÿäíîãî èñ-
òî÷íèêà (ñì. ðèñ. 2). Äëÿ îãðàíè÷åíèÿ ìîù-
íîñòè çàðÿäíîãî öèêëà â ñîñòàâ ÇÓ âêëþ÷à-
þò òîêîîãðàíè÷èâàþùèå ýëåìåíòû. Åñëè â êà÷åñòâå òîêîîãðàíè-
÷èâàþùåãî ýëåìåíòà èñïîëüçîâàòü ðåçèñòîð R, ñîïðîòèâëåíèå êî-
òîðîãî ñóùåñòâåííî áîëüøå âåëè÷èíû r, òî ìàêñèìàëüíóþ ìîù-
íîñòü, ïîòðåáëÿåìóþ îò çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà P
m
=E
2
/R âñåãäà
Рис. 1. Источник
питани- с емкостным
накопителем энергии
Рис. 2. Контур
зар-да
                         Ââåäåíèå
     Íàêîïèòåëüíûå óñòðîéñòâà íà îñíîâå êîíäåíñàòîðíîé áàòà-
ðåè èëè åìêîñòíûå íàêîïèòåëè ýíåðãèè (ÅÍÝ) íàõîäÿò øèðî-
êîå ïðèìåíåíèå â èìïóëüñíûõ ñèñòåìàõ ïèòàíèÿ ñ òðàíñôîðìà-
                         öèåé ìîùíîñòè. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ èì-
                         ïóëüñíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ñ ÅÍÝ
                         ïîÿñíÿåòñÿ ðèñ. 1. Çäåñü ÇÓ — çàðÿä-
                         íîå óñòðîéñòâî åìêîñòíîãî íàêîïèòå-
                         ëÿ îáùåé åìêîñòüþ Ñ, tç — âðåìÿ çà-
                         ðÿäà íàêîïèòåëÿ, tð — âðåìÿ ðàçðÿäà
     Рис. 1. Источник    íà íàãðóçêó Zí. Ïóñòü Pç è Pð — ñðåä-
   питани- с емкостным   íèå ìîùíîñòè çàðÿäíîãî è ðàçðÿäíî-
   накопителем энергии   ãî öèêëîâ, à η — ÊÏÄ ïðåîáðàçîâà-
                         íèÿ ýíåðãèè. Èç çàêîíà ñîõðàíåíèÿ
                         ýíåðãèè ñëåäóåò ñîîòíîøåíèå
                          ηPçtç = Pðtð
     Åñëè âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå tç>>tð, òî Pð>>Pç, òî åñòü ìîù-
íîñòü, îòäàâàåìàÿ íàêîïèòåëåì â íàãðóçêó, ñóùåñòâåííî ïðåâû-
øàåò ìîùíîñòü, ïîòðåáëÿåìóþ îò çàðÿäíîãî èñòî÷íèêà, è ñèñòå-
ìà ñ êîíäåíñàòîðíîé áàòàðååé ðàáîòàåò êàê òðàíñôîðìàòîð ýëåê-
òðè÷åñêîé ìîùíîñòè.
      êà÷åñòâå çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà (ÇÓ) â ñèñòåìàõ ñ êîíäåí-
ñàòîðíîé áàòàðååé èñïîëüçóåòñÿ ñåòü ïåðåìåííîãî òîêà ñ âûïðÿ-
ìèòåëåì.  ðÿäå ñëó÷àåâ íàïðÿæåíèå íà âûïðÿìèòåëü ïîäàåòñÿ ñ
îáìîòêè ïîâûøàþùåãî òðàíñôîðìàòîðà. Íå-
ïîñðåäñòâåííîå ïîäêëþ÷åíèå òàêîãî èñòî÷-
íèêà ê êîíäåíñàòîðíîé áàòàðåå íåâîçìîæ-
íî, èáî â ìîìåíò çàìûêàíèÿ êëþ÷à çàðÿä-
íîãî êîíòóðà â öåïè áóäåò ïðîòåêàòü ýêñò-
ðàòîê êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ i (0)=E/r, ãäå r
— âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå çàðÿäíîãî èñ-       Рис. 2. Контур
òî÷íèêà (ñì. ðèñ. 2). Äëÿ îãðàíè÷åíèÿ ìîù-         зар-да
íîñòè çàðÿäíîãî öèêëà â ñîñòàâ ÇÓ âêëþ÷à-
þò òîêîîãðàíè÷èâàþùèå ýëåìåíòû. Åñëè â êà÷åñòâå òîêîîãðàíè-
÷èâàþùåãî ýëåìåíòà èñïîëüçîâàòü ðåçèñòîð R, ñîïðîòèâëåíèå êî-
òîðîãî ñóùåñòâåííî áîëüøå âåëè÷èíû r, òî ìàêñèìàëüíóþ ìîù-
íîñòü, ïîòðåáëÿåìóþ îò çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà Pm=E2/R âñåãäà



                               4

Страницы