A konverter kimeneti feszültség tényleges értékének kiszámítása a hullámformától függően
A kimeneti feszültség tényleges értékének kiszámítása
a hullámformától függően
Amikor a szélgenerátorokat energiaforrásként használja, szükség van egy közbenső energiatárolóra. Jellemzően egy 12 vagy 24 V-os, meglehetősen alacsony kimeneti egyenfeszültségű akkumulátort használnak erre a célra, ugyanakkor a legtöbb fogyasztói terhelést 110-380 V feszültségű 45-65 Hz-es frekvenciasávú hálózatokhoz való csatlakoztatásra tervezték. Ezért az akkumulátor állandó feszültségátalakítója (leggyakoribb a 12 V-os feszültségű autós akkumulátorok) és az AC feszültség (általában 220 V 50 Hz) között van [1, 2].
Az AC hálózathoz csatlakoztatott terhelések esetleg nem rendelkeznek tápellátással és induktív jelleggel rendelkeznek (rezgésszivattyú, elektromágnes, elektromos motor) vagy ellenállóképesség (izzólámpa, fűtőberendezés).
Áramellátással transzformátor vagy transzformátor-mentes lehet.
A konverter kis kimeneti jelének szinuszos formája kis harmonikus együtthatóval megegyezik az AC hálózathoz csatlakoztatott terhelések útlevél követelményével. különösen az amplitúdó és a feszültség tényleges értékeinek arányával. Azonban a kimeneti jel szinuszos alakú konverterét nehéz megtervezni és gyártani. Kívánatos egyszerűsíteni a konvertert a kimenő jel más formáinak használatával, megértve azokat a feltételeket, amelyek mellett az ilyen átalakító a lehető legtöbb típusú terhelésre használható.
A legkönnyebben megvalósítható átalakítók kimeneti jelének alakja négyszögletes lehet, téglalap alakú, szünettel, trapéz alakú.
Ez felveti a jelparaméterek, különösen a feszültség amplitúdójának kiválasztását. Transzformátor nélküli tápegységgel történő terhelés esetén. az egyenirányító-szűrő-átalakító séma szerint kialakítva, bármely jel maximális amplitúdó értéke, függetlenül annak alakjától, 310 V, és ez az érték lényegében lényegesen csökkenthető.
Ohmikus terheléseknél (izzólámpa), számítva szinuszos feszültség az aktuális érték 220, csúcsfeszültség 310 V egy négyszögletes hullámforma szünet nélkül túlzott (RMS értékének a négyszöghullám jel egyenlő a csúcsértéket, ez esetben 310), és a csökkenteni kell.
Tekintsük a transzformátor tápegységét. transzformátor sávszélessége frekvencia nagyon széles (akár több ezer Hertz), úgy, hogy a kimeneti feszültsége a transzformátor lesz téglalap alakú. Mivel állt a rendszer stabilizálószereket alkalmazhatunk az AC feszültség amplitúdója érték (adott bemeneti) 310, az alkalmazás egy téglalap alakú hullám amplitúdó értéke 310 túlterheli a transzformátor, és alacsonyabb értékek az amplitúdó romlanak munkakörülmények stabilizátorok.
A periódusos Ud = U (t) periodikus jel feszültsége és a w = 2 p / T körkörös frekvencia effektív feszültség értéke a következő képlet segítségével számítható ki:
Egy T periódusú szinuszos jel esetén a w = 2 p / T körkörfrekvencia és az U0 amplitúdó értéke.
Egy T időtartamú négyszöghullám esetén a w = 2 p / T körkörfrekvencia és az U0 amplitúdó értéke.
Szünet négyszöghullámnál (T. periódus frekvencia w = 2 p / T, impulzus időtartama pozitív és negatív polaritás t, szünetidő T / 2 - t) U0 amplitúdó értékkel.
Egy ilyen jelhez a (2) relációt t = T / 4 értéken érjük el. azaz a pozitív polaritással rendelkező impulzus időtartama és a negatív polaritással rendelkező impulzus időtartama megegyezik a félidőszak felével, és a szünet időtartama megegyezik a t impulzusidővel. Ebben az esetben az Ud feszültség effektív értéke megegyezik az azonos amplitúdójú szinuszos jel feszültségének tényleges értékével.
A T periódusú trapéz jel esetén a w = 2 p / T körkörös frekvencia és az U0 amplitúdó értéke.
Itt t az impulzus csúcsának hossza.
A t = T / 8-ban (a félciklus negyedik részében) az Ud feszültség effektív értéke megegyezik az U0 amplitúdójú szinuszos jel esetén.
Figyelembe véve a konverter kimeneti feszültség amplitúdójának és tényleges értékének arányát, mint a szinuszos jel (2) esetében,
arra lehet következtetni, hogy a megfelelő formában a jelátalakító kimenő jel téglalap alakú egy szünet időtartamának mind negatív, mind pozitív impulzus egyenlő a szünet időtartama (a fele fél ciklus), vagy trapéz alakú, amikor a időtartama az impulzus csúcs sík képezi a negyede a félperiódus. A trapéz alakú kimeneti jel előnyösebb, mivel a harmonikus koefficiens kisebb.
Így lehetséges egy 50 Hz-es frekvenciájú trapéz alakú kimeneti jelet tartalmazó konverter kialakítása, amelyben a pulzus lapos teteje a félciklus negyedéve. A kimeneti feszültség amplitúdójának körülbelül 310 V-nak kell lennie. A feszültség tényleges értéke ebben az esetben 220 V. Ez a konverter alkalmas a paraméterekhez a legtöbb alkalmazott terhelés típusára.
- Feszültségátalakító = 12 /
220 V 50 Hz 600 W
- Az amplitúdó a maximális abszolút érték.
- Elektromos feszültség - az elektromos potenciál különbsége a megfelelő pontokon.