Особливості реалізації функції перетворення трансформаторно-ключової виконавчої структури регулятора-стабілізатора напруги змінного струму

Abstract

Пристрої перетворювальної техніки з трансформаторно-ключовими виконавчими структурами (ТКВС) призначені для реалізації дуальних видів цілеспрямованої зміни величини вхідної напруги U₁ – регулювання та стабілізації вихідної напруги U₂ на будь-якому необхідному її рівні. Для зручності аналізу процесів, що відбуваються при цьому, введено визначення "поля перетворення" (ПП) – зони на площині U₁U₂, в межах якої знаходиться множина робочих точок перетворювача. Метою роботи є визначення особливостей формування ПП та масиву коефіцієнтів передачі дискретного перетворювача напруги змінного струму. Запропоновано розглядати поле перетворення як сукупність чарунків, у кожному з яких ТКВС діє як звичайний двохобвитковий трансформуючий елемент з притаманним йому коефіцієнтом передачі за напругою. Задачу вирішено в узагальненому вигляді при будь-яких діапазонах стабілізації та регулювання. Визначено залежності кількості коефіцієнтів передачі та їхніх значень від параметрів ПП та припустимої похибки встановлення необхідного значення напруги. Наведено приклади варіантів реконфігурації поля перетворення.

Устройства преобразовательной техники с трансформаторно-ключевыми исполнительными структурами (ТКВС) предназначены для реализации дуальных видов целенаправленного изменения величины входного напряжения U₁ – регулирования и стабилизации выходного напряжения U₂ на любом необходимом ее уровне. Для удобства анализа процессов, происходящих при этом, введено определение "поле преобразования" (ПП) – зоны на плоскости U₁U₂, в пределах которой находится множество рабочих точек преобразователя. Целью работы является определение особенностей формирования ПП и массива коэффициентов передачи дискретного преобразователя напряжения переменного тока. Предложено рассматривать поле преобразования как совокупность ячеек, в каждой из которых ТКВС действует как обычный двухобмоточный трансформирующий элемент с присущим ему коэффициентом передачи по напряжению. Задачу решено в общем виде при любых диапазонах стабилизации и регулирования. Определены зависимости количества коэффициентов передачи и их значений от параметров ПП и допустимой погрешности установки требуемого значения напряжения. Приведены примеры вариантов реконфигурации поля преобразования.

Devices of the converter equipment with transformer-and-switches executive structures (TSES) intended for implementation of dual types of purposeful changes in the magnitude of the input voltage U₁, regulation and stabilization of the output voltage U₂ at any required level. To facilitate the analysis of the processes occurring at the same time, it was introduced the definition of a zone on the U₁U₂ plane as "conversion field", within which there is a plurality of operating points of the converter. The aim of this work is to determine the characteristics of the formation of the conversion field and an array of transfer coefficients of the AC voltage discrete converter. It was proposed to consider the conversion field as a set of cells, in each of which the transformer-and-switches executive structure acts as a conventional two-winding transforming element with inherent voltage transmission coefficient. The problem has been solved in a general form in all ranges of the stabilization and regulation. Dependencies of the number of transfer coefficients and their values from the parameters of the conversion field and the allowable error of the desired voltage value have been determined. Examples of options for the reconfiguration of the conversion field have been presented.