Вплив особливостей регулювання рівня напруги, що стабілізується, на потужність трансформуючого елемента перетворювача напруги змінного струму

Abstract

Проаналізовано множину можливих режимів роботи стабілізатора напруги змінного струму з трансформаторно-ключовою виконавчою структурою, що містить у своєму складі трансформуючий елемент (ТЕ) з секціонованою обвиткою (tap chanching transformer). Обґрунтовано можливість й доцільність обважнення робочих режимів шляхом збільшення розрахункової щільності струму в секціях обвитки з метою підвищення ефективності використання встановленої потужності обраного трансформуючого елемента. Визначена залежність цього показника від варіанта регулювання рівня напруги, що стабілізується. Проведено мультифізичне моделювання теплового режиму ТЕ. При цьому досягається збільшення максимальної вихідної потужності пристрою на рівні 12,5–27% без зміни обраного типорозміру осердя при забезпеченні його штатного теплового режиму.

Проанализировано множество возможных режимов работы стабилизатора напряжения переменного тока с трансформаторно-ключевой исполнительной структурой, содержащей в своем составе трансформирующий элемент (ТЭ) с секционированной обмоткой (tap chanching transformer). Обоснована возможность и целесообразность подгрузки рабочих режимов путем увеличения расчетной плотности тока в секциях обмоток с целью повышения эффективности использования установленной мощности выбранного трансформирующего элемента. Определена зависимость этого показателя от варианта регулирования стабилизированного уровня напряжения. Проведено мультифизическое моделирование теплового режима ТЭ. При этом достигается увеличение максимальной выходной мощности устройства на уровне 12,5–27% без изменения выбранного типоразмера сердечника при обеспечении его штатного теплового режима.

Many of possible modes of operation of the AC voltage stabilizer with a transformer-and-switches executive structure containing a transforming element (TE) with a sectioned winding (tap chanching transformer) have been analyzed. The possibility and expediency of loading of the operating modes have been substantiated by increasing the design current density in the winding sections to increase the efficiency of using the installed power of the selected transforming element. The dependence of this indicator on the version of control of the stabilized voltage level is determined. A multiphysics modeling of thermal conditions of TE was carried out. Herewith, an increase in the maximum output power of the device is achieved at the level of 12,5-27% without changing the selected core size while ensuring its nominal thermal regime.