Импультер генераторлары және олардың параметрлері

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Импультер генераторлар және олардың параметрлері

Күштік импультерді генерациялау әдістерін шартпенен тікелей, инверторлау, қалыптастыру (қисық пішінін өзгерту) және қосу немесе өтемдеу жолымен генерациялайтын деп бөледі.

Тікелей генерациялайтын құрылғыларға симметриярлық импульстердің магниттік қаныққан элементтерді пайдаланумен орындалған электр- машиналық және статикалық электр-магниттік генераторларын жатқызады. Олардың жұмысы энергиялардың бастапқы түрлерін импульстік энергияға бір сатылы түрлендіруге негізделген.

Импульстерді генерациялау жүйелері параллель(релаксаиялық, электр-машиналық ж. б) , онымен тізбектеп қосылатын (үзгіштері және кілттері бар генераторлар) және құрамалы болып бөлінеді.

Жүктеменің генераторға әсер ету сипаты және оның жүктемеге қарсылығы бойынша импульстердің тәуелсіз және тәуелді генераторларын бөліп айтуға болады. Тәуелсіз генераторлар импультерінің амплитудасы, ұзақтылығы, полярлығы, жиілігі және пішіні жұмыс кезіндегі жүктеменің күйіне байланысты болмайды, ал тәуелді генераторларда бұл параметрлер тек генератормен ғана емес, сондай-ақ жүктемеменде анықталады.

Электроаэрозиялық өңдеуде кең пайдаланылатын бірінші генераторлар елаксациялық болды. Олар құрылысы бойынша және эксплуатациялауда қарамайым сондықтан ауылшаруашылық өндірісінде пайдаланылады. Генератор аты импульс параметрлерінің электродтар аралығының күйіне, оның ионсыздану процесіне тәуелді болуына байланысты. RC-, RLC-, RCL-, CL, LC, CC- генераторларын ажыратады. Олардың барлықтарында зарядталу және зарядсыздану (қалың сызықпен көрсетілген ) тізбектері болады (1, а-сурет) .

$C:\Users\Администратор\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\Изображение 001.jpg$

1-сурет. Релаксациялық RC-генератор: а-негізгі электрлік сұлба; б-конденсаторлардағы кернеулер және зарядсыздану тізбегіндегі токтың өзгерулерінің тәуелділіктері

Генератор мынадай тәртіппен жұмыс істейді: SA айырғыны тұйықтағанда С кон-RP резистор арқылы G қоректендіру көзінен зарядталады және конденстордағы кернеу, ал сондықтан, және де ЭА электродтар аралығында да жоғарылайды. Кернеу кесілу мәніне тең болғанда, аралық тесіледі, зарядталу уақыты ішінде С конденсаторда жиналған энергия ЭА электродтар аралығында бөлініп шығады. Конденсатордағы кернеу төмендейді және де зарядсыздау тоқталады. Электродтар аралығының ионсыздануы (оның диэлектриктік қасиеттерінің қалпына келуі) және де конденсатордың зарядталуы қайта басталады, Процестің әдеттегідей өтуі үшін, зарядталу уақыты ионсыздану мерзімінен (кезеңінен) артығырақ болуы қажет, әйтпесе импултік разряд доғалық разрядқа ауысуы мүмкін. Конденсатордағы кернеудің және зарядсыздану осциллограммалар1, б-суретте берілген. Теориялық тәуелділіктерден айырмашылығы зарядсыздану контурының жойылмайтын индуктивтілігіне байланысты болады.

Зарядталу мерзімінде (кезеңінде) конденсатордағы кернеу экспонента заңы бойынша өседі.

U_{c} = U_{н}\left( 1 - e^{- \frac{\tau}{т_{з}}} \right),

(1)

мұндағы, $U_{н} -$ номинал кернеу; В; $\tau -$ зрядталу басталудан өткен уақыт, с; Т _з - зарядталу тізбегі уақытының тұрақтысы, с. (Т _з =RC)

Зарядталу уақыты $\tau_{з}$ ішінде жететін біршама кернеуде $U_{р}$ разряд басталады

U_{р} = U_{н}\left( 1 - e^{- \frac{\tau}{т_{з}}} \right),

(2)

2- формуладан зарядталу уақытын $\tau_{з},$ с, анықтауға болады

\tau_{з} = RCln\lbrack U_{н}/U_{н} - U_{р}) \rbrack = RCln\lbrack\frac{1}{\left( 1 - \tau_{з} \right) }\ \rbrack\, \ \

(3)

$U_{р} = U_{н}\left( 1 - e^{- \frac{\tau_{з}}{т_{з}}} \right) ; \ \frac{U_{р}}{U_{н}} = 1 - e^{- \frac{\tau_{з}}{т_{з}}} = 1 - \frac{1}{e^{- \frac{\tau_{з}}{т_{з; \ \frac{1}{e^{- \frac{\tau_{з}}{т_{з = 1 - \frac{U_{р}}{U_{н}} = \frac{U_{н} - U_{p}}{U_{н}}; \ \frac{U_{н}}{U_{н} - U_{p}} = e^{\frac{\tau_{з}}{т_{з}}}; \$

$\ln\left( \frac{U_{н}}{U_{н} - U_{p}} \right) = \frac{\tau_{з}}{T_{з}}\ln^{- 1} = \frac{\tau_{з}}{T_{з}}\ ;$

осыдан, $\tau_{з} =$ $T_{з}\ln\left( \frac{U_{н}}{U_{н} - U_{p}} \right) = RCln\left( \frac{U_{н}}{U_{н} - U_{p}} \right)$

мұндағы, $\tau_{з} = \frac{U_{р}}{U_{н}} -$ конденсатордың зарядталу дәрежесі.

Зарядсыздану кезеңінде конденсатордағы кернеу де экспонента заңы бойынша өзгереді

U_{с\ } = U_{р} \bullet e^{- \frac{\tau_{з}}{т_{з}}}\

(4)

мұндағы, $Т_{р}$ = R _p $\bullet$ C- зарядсыздану уақытының тұрақтысы, с

Зарядсыздану тогының (импульс тогының) ілездік мәні

I=-dq _c /d

\tau

(5)

q _c =C $\ \bullet U_{p} - \ \tau$ уақыт моментіндегі конденсатордың заряды $U_{с\ }$ = $U_{р}$ , ал конденсатор заряды

q _c =C

\ \bullet U_{p}

(6)

Зарядтың берілген мәнінде конденсатордың қажетті сиымдылығы

С=

\frac{qc}{U_{p}}

(7)

Импульс энергиясы, Дж,

W = \ \frac{\int_{o}^{\tau_{и}}{U_{c}(\tau) \bullet \tau(\tau) \bullet d\tau = CU_{p}^{2\ }}\left( 1 - e^{- \frac{2\tau_{и}}{T_{p}}} \right) }{2}\

(8)

Зарядсыздану энергиясның максималь мәні

W= $\ \frac{C \bullet U_{p}}{2}$

Импульстегі (заряд) электр мөлшері, Кл,

q_{и}

\int_{o}^{\tau_{и}}{i(\tau) \bullet d\tau =}I_{\max} \bullet T_{p}\left( 1 - e^{- \frac{\tau_{и}}{T_{p}}} \right)

(9)

мұндағы, $I_{\max} -$ зарядсыздану тогының амплитудалық мәні, А

Импультер өту периоды

\tau_{з}

\tau_{p}

(10)

Жиілік, с ^-1

f =

\frac{1}{T} = \frac{1}{\tau_{з} + \tau_{p}}

(11)

мұндағы, $\tau_{p} - \$ импульс уақытына $\tau_{и}\ тең$ зарядсыздану уақыты, с.

Зарядталу тізбегінің кедергісі зарядсыздану тізбегінің кедергісінен көп есе үлкен болғандықтан (R>>R _p ), $\tau_{з} \gg \tau_{p}$ болады. (11) өрнектегі $\tau_{p}\ мнін\$ елемесек, аламыз.

f =

\frac{1}{\tau_{з}} = \frac{1}{RCln(\frac{1}{1 - \tau_{з}}) }

(12)

Кейде импультерді сипаттау үшін тығыз еместік деген түсінік енгізеді

S =

\ \frac{T}{\tau_{и}\ }

(13)

Зарядсыздану контурына берілетін орташа қуат, Вт,

P_{и} = \frac{W}{T} = f \bullet w

(14)

Импульстер генераторының қуаты, Вт,

P_{r} = \frac{P_{и}}{\eta_{з}}

(15)

мұндағы, $\eta_{з} -$ зарядтау контурының П. Ә. К.

Импульстер генераторының негізгі параметрлері технологиялық жағдайлармен анықталады. Бұл импульстер параметлері (зарядсыздану токтарының амплитудасы, импульстің энергиясы және орташа қуаты, импульстегі электр мөлшері (заряд), қайталанумерзімділігі, тығыз меестігі ), сондай-ақ қоректендіру кернеуі, генератор қуаты, зарядсыздану басталардағы кернеу.

RC-генераторларында энергияның айтарлықтай бөлігі резисторды қыздыруға шығынданады. Сондықтан осындай генераторлардың П. Ә. К. 25%-дан аспайды және олардың қуаты 5 . . . 7 кВт болады. Конденсатордың зарядталуын жылдамдату және оның кернеуін жоғарылату үшін, резисторлардың орнына индуктивтік элементтер пайдаланылады (LC-, CC-немесе RLC-генераторларда) . Осының нәтижесінде П. Ә. К. 50%-ға тең болады. Әдетте релаксациялық генераторларды басқа типті генераторларда қосымша блок блок ретінде пайдаланады.

Электр- машиналық генераторлар көмегімен үлкен токтар алады (П. Ә. К. 70 . . . 75%), бірақ олардың шуы жоғарғы деңгейде болады. МГИ типті электр-машиналық генераторлар пайдаланылады.

Шала өткізгіштік және шамдық ауыстырып қысқыштың элементтер негізінде жиналған ШГИ, ТГ және ГКИ типтерлі генераторлар өзгермелі жиілікпен берілген пішінді (көптеген жағдайларда өте күрделі пішінді ) импульстерді алуға мүмкіндік тудырады. Олар металдарды электр-эрозиялық өңдегенде пайдаланылады.

Әдебиеттер

Басов А. М., Быков В. Г., Лаптев А. В., Файн В. Б. - Электротехнология. - М. : Агропромиздат, 1985. -256с.
Электротехнология /В. А. Карасенко, Е. М. Заяц, А. Н. Баран, В. С. Карко. . - М. : Колос, 1992. -304с.

Есеп №1

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.