Возможность регулирования постояного тока индуктивностью, как альтернатива ШИР

ScreenShot039Предлагаем Вашему вниманию очередную новую технологию, доведенную автором до готового устройства, на основе которой можно строить эффективные энергосберегающие системы. В рамках традиционных представлений и знаний о процессах импульсного управления постоянным током считалось, что величина индуктивности и частота коммутации не влияет на среднее значение тока в цепи, а его величина определяется только скважностью импульсов напряжения (Лит. 1, 2, 3). Однако, развитие автором общей теории непрерывно — импульсной модуляции (НИМ, или НИР) заставило по новому взглянуть на процессы в ключевых каскадах с индуктивностью, создающей непрерывную составляющую тока в цепи нагрузки.

Рассмотрим простейший, хорошо изученный, и широко применяемый в системах с ШИР, ключевой каскад с фильтрующим дросселем и обратным диодом (Рис. 1), работающий в цикле: заряд — разряд. Диаграмма токов для этой схемы изображена на рис. 2. При включении ключа К ток I в цепи нагрузки возрастает по экспоненциальному закону, а при отключении уменьшается, проходя через диод VD. В квазиустановившемся режиме ток нагрузки изменяется от Imin до Imax и характеризуется некоторым средним значением Iср.
Ток возрастающего участка определяется из решения дифференциального уравнения.

Выводы:

1. Одинаковые и симметричные изменения индуктивностей цепей тактов заряда и разряда при постоянной скважности, не влияя на средний ток и активную мощность в нагрузке, создают хранимую реактивную мощность, не принимающую участия в энергообменных процессах квазиустановившегося режима работы.
2. Хранимая реактивная мощность определяется амплитудой пульсаций тока и с увеличением индуктивности стремится к нулю.
3. Различные и ассиметричные значения индуктивностей тактов заряда и разряда при постояной скважности, вызывают изменения среднего значения тока и активной мощности в нагрузке, а также обмен реактивной энергией.
4. Колебание амплитуды пульсаций тока, при управлении средним током путем ассиметричных изменений индуктивностей, приводит к увеличению реактивной мощности, доходящей до значений близких к максимальной активной мощности.
5. Уменьшение и стабилизация, в широком диапазоне токов нагрузки, амплитуды пульсаций при Imin > Iуст/Q, и ассиметричных изменениях индуктивности, приводит к потреблению дополнительной реактивной мощности, позволяющей увеличить ток нагрузки до значений больших Iуст/Q, и снизить значение обменной реактивной мощности.
6. Управление постоянным током путем асимметричных изменений индуктивности, при постоянной скважности равной двум, позволяет уменьшить пульсации тока нагрузки, а в двухканальной системе полностью их компенсировать, вне зависимости от частоты коммутации.


Комментарии

Возможность регулирования постояного тока индуктивностью, как альтернатива ШИР — 2 комментария

Добавить комментарий