डीसी विनियमित बिजली आपूर्ति समाधान के डिजाइन में समस्याएं
डीसी स्थिर विद्युत आपूर्ति का डिज़ाइन
तीन-चरण रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर के डिज़ाइन में शामिल हैं: प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग की कनेक्शन विधि, द्वितीयक साइड वोल्टेज की गणना, प्राथमिक और द्वितीयक साइड करंट की गणना, क्षमता की गणना और निर्धारण, और चयन संरचनात्मक स्वरूप का. उनमें से, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग का कनेक्शन मोड और द्वितीयक साइड वोल्टेज का निर्धारण हमारे प्रमुख विश्लेषण की सामग्री है। यह लेख एक स्टेपर मोटर ड्राइवर की तीन डीसी बिजली आपूर्ति के डिज़ाइन को विस्तार से पेश करने के लिए एक उदाहरण के रूप में लेता है।
द्वितीयक पार्श्व वोल्टेज का निर्धारण
द्वितीयक वोल्टेज न केवल लोड वोल्टेज (अर्थात, डिजाइन किए जाने वाले डीसी विनियमित बिजली आपूर्ति वोल्टेज) और रेक्टिफायर सर्किट से संबंधित है, बल्कि वोल्टेज स्थिरीकरण डिवाइस से भी संबंधित है। उच्च आवश्यकताओं वाले ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट के लिए, वोल्टेज को स्थिर करने के लिए कैपेसिटर फ़िल्टर का उपयोग करें और वोल्टेज स्टेबलाइज़र के साथ वोल्टेज को स्थिर करें। कम आवश्यकताओं वाले लोगों के लिए, आप वोल्टेज को स्थिर नहीं कर सकते हैं या वोल्टेज को स्थिर करने के लिए कैपेसिटर का उपयोग नहीं कर सकते हैं। प्लस 7V लो-वोल्टेज ड्राइव का उपयोग मुख्य रूप से चरण-लॉकिंग के लिए किया जाता है, इसका करंट छोटा होता है, वोल्टेज कम होता है, वोल्टेज के उतार-चढ़ाव का ड्राइव बिजली आपूर्ति की कार्यशील स्थिति पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, वोल्टेज विनियमन की कोई आवश्यकता नहीं होती है; प्लस 11 0V का उपयोग हाई-वोल्टेज ड्राइव, आंतरायिक बिजली आपूर्ति और उच्च आवृत्ति के लिए किया जाता है, बड़ी धारा और धारा परिवर्तन दर उच्च ओवरवोल्टेज उत्पन्न करेगी, इसलिए वोल्टेज को स्थिर करने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का उपयोग किया जाना चाहिए, और प्रतिरोधों का उपयोग किया जाना चाहिए वर्तमान को सीमित करना; प्लस 12V का उपयोग कंप्यूटर और एकीकृत सर्किट की बिजली आपूर्ति के लिए किया जाता है। करंट छोटा है और वोल्टेज कम है, लेकिन वोल्टेज का स्थिर होना आवश्यक है। तरंग गुणांक छोटा है, इसलिए वोल्टेज को दो चरणों में स्थिर करने के लिए एक संधारित्र और एक तीन-टर्मिनल नियामक का उपयोग किया जाता है। विभिन्न वोल्टेज स्थिरीकरण विधियों के लिए, द्वितीयक वोल्टेज में अलग-अलग निर्धारण विधियाँ होती हैं। सिद्धांत रूप में, तीन वोल्टेज की गणना सूत्र समान हैं, यानी, यू 2=Ud/2.34 या UL{{10}}Ud/1.35, और गणना की गई तीन माध्यमिक वोल्टेज वोल्टेज हैं: 5.2V, 81.5V और 8.9V, लेकिन ऐसी गणनाओं के परिणाम व्यवहार में उपयुक्त नहीं हैं। इसलिए, कुछ मात्राएँ इंजीनियरिंग अनुमान सूत्रों द्वारा निर्धारित की जानी चाहिए। उदाहरण के लिए, तीन-चरण अपरिवर्तनीय सुधार प्रणाली आम तौर पर सूत्र UL{{20}}(0.9 ~1.0)·Ud अनुमान का उपयोग करती है, यदि डीसी पक्ष इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर द्वारा फ़िल्टर किया जाता है, तो आउटपुट का औसत मूल्य बढ़ जाएगा, जो आम तौर पर सूत्र UL=Ud/2½ द्वारा अनुमानित होता है; यदि डीसी पक्ष को एक संधारित्र और तीन-टर्मिनल वोल्टेज नियामक द्वारा स्थिर किया जाता है, तो स्थिरता वोल्टेज रेंज का विस्तार करने के लिए, यूडी को आम तौर पर 3 ~ 6V तक बढ़ाया जाना चाहिए, और फिर सूत्र यूएल=(0.9) द्वारा अनुमान लगाया जाना चाहिए ~ 1.0) · उड. इस प्रकार निर्धारित तीन द्वितीयक वोल्टेज हैं: UL7=0.9×7=6.3V, UL110=110/2½=78V, UL12=16×0.{ {44}}.4V.
2. प्राथमिक और द्वितीयक मामलों की वर्तमान गणना और क्षमता निर्धारण
सेकेंडरी करंट को लोड करंट और रेक्टिफायर सर्किट के आकार के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए। चित्र 1 में, एक तीन-चरण ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट का उपयोग किया जाता है, और तीन माध्यमिक धाराओं के प्रभावी मान सूत्र I2=(2/3)½Id: 3.26 A, 6.5A, 1.63A का उपयोग करके प्राप्त किए जाते हैं। , आपको 3 सेकेंडरी वोल्टेज और करंट मिलते हैं। इस सिद्धांत के अनुसार कि ट्रांसफार्मर की प्राथमिक और द्वितीयक शक्ति लगभग बराबर है, प्राथमिक धारा I1=1.45A प्राप्त की जा सकती है, ट्रांसफार्मर की क्षमता S=953VA है, और ट्रांसफार्मर मॉडल 1.5kVA के अनुसार चयन किया जाता है।
3. प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के कनेक्शन मोड का निर्धारण
तीन-चरण ट्रांसफार्मर वाइंडिंग को आवश्यकतानुसार स्टार या डेल्टा आकार में जोड़ा जा सकता है। तीन-चरण सुधार सर्किट का उपयोग आमतौर पर उच्च-शक्ति सुधार के लिए किया जाता है (अर्थात, लोड पावर 4kW से ऊपर है), और ट्रांसफार्मर आमतौर पर दो प्रकारों में जुड़े होते हैं: Y/Δ और Δ/Y। Δ/Y कनेक्शन बिजली लाइन करंट को दो चरण वाला बना सकता है, जो साइन तरंग के करीब है, और हार्मोनिक प्रभाव छोटा है, और नियंत्रणीय सुधार सर्किट का अधिक उपयोग किया जाता है; Y/Δ कनेक्शन एकल-चरण AC पावर प्रदान कर सकता है, जिससे सेकेंडरी वाइंडिंग करंट को कम किया जा सकता है, जिसका उपयोग आमतौर पर हाई-पावर डायोड रेक्टिफायर सर्किट में किया जाता है; छोटे-शक्ति वाले तीन-चरण ट्रांसफार्मर के लिए, इसे कभी-कभी Y/Y प्रकार में जोड़ा जाता है, हालांकि यह कनेक्शन विधि पावर ग्रिड में हार्मोनिक्स पेश करेगी। लेकिन आख़िरकार, इसकी शक्ति छोटी है और इसका प्रभाव छोटा है। संक्षेप में, चुनते समय, हमें न केवल पावर ग्रिड पर प्रभाव पर विचार करना चाहिए, बल्कि वाइंडिंग करंट को भी कम करना चाहिए और वाइंडिंग के इन्सुलेशन स्तर को कम करना चाहिए। चित्र 1 में, 7V और 12V धाराएँ अपेक्षाकृत छोटी हैं, वोल्टेज कम है, और स्टार कनेक्शन विधि का चयन किया गया है; 110V करंट बड़ा है, और वोल्टेज बहुत अधिक नहीं है, और Δ-आकार की कनेक्शन विधि का चयन किया जाता है, जो वाइंडिंग में करंट को काफी कम कर सकता है, वाइंडिंग तार के व्यास को कम कर सकता है और वाइंडिंग की लंबाई बढ़ा सकता है। सेवा जीवन; हालाँकि प्राथमिक वाइंडिंग का लाइन वोल्टेज उच्च (380V) है, ट्रांसफार्मर की क्षमता केवल 2kW है, और प्राथमिक धारा 1.45A है, इसलिए स्टार कनेक्शन विधि वाइंडिंग के वोल्टेज और वाइंडिंग के इन्सुलेशन को कम कर सकती है।
