Научная статья на тему 'Графо-аналитический способ построения статических характеристик вторичного источника электропитания'

Графо-аналитический способ построения статических характеристик вторичного источника электропитания Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
123
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВТОРИЧНОЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ / ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР / СТАБИЛИЗАТОР ТОКА / РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ "ВХОД-ВЫХОД" / ФЕРРОРЕЗОНАНС / ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ / ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ / ФЕРРОРЕЗОНАНСНО-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОРА ТОКА / SECONDARY POWER SUPPLY / PARAMETRIC STABILIZER / CURRENT REGULATOR / PERFORMANCE / FERRORESONANCE / FREQUENCY CONTROL / FUNCTIONAL CONVERTER / FERRORESONANT-SEMICONDUCTOR PARAMETRIC CURRENT REGULATOR

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Бегматов Ш.Э., Холбутаева Х.Э., Идрисходжаева М.У.

В статье рассматривается графо-аналитический способ построения и анализа статических характеристик вторичного источника электропитанияпараметрического стабилизатора тока. В отличие от сушествующих способов построения и анализа статических характеристик параметрических стабилизаторов предлагаемый способ позволяет качественно оценить электротехнические характеристики стабилизатора тока и за счет частотного управления статическими характеристиками стабилизатора, создавать управляемые по частоте вторичные источники электропитания с высокими энергетическими показателями.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GRAPH ANALYTICAL METHOD FOR CONSTRUCTING THE STATIC CHARACTERISTICS OF THE SECONDARY POWER SUPPLY

The article proposes a graph-analytical method for constructing and analyzing the static characteristics of a secondary power source a parametric current stabilizer. In contrast to the existing methods of building and analyzing static characteristics of parametric stabilizers, the proposed method allows a qualitative assessment of the electrical characteristics of the current stabilizer and, by frequency control of the static characteristics of the stabilizer, to create frequency controlled secondary power sources with high-energy indices.

Текст научной работы на тему «Графо-аналитический способ построения статических характеристик вторичного источника электропитания»

При соотношении твердой и жидкой фаз 1:5 наблюдаются более высокие концентрации никеля и меди, чем при соотношении Т: Ж=1:10. В амми-ачно-карбонатных растворах отмечены более высокие содержания никеля, меди, чем в 10% аммиачном растворе, где их концентрации значительно ниже. При этом большую роль играет перемешивание раствора динамических условиях [4].

Таким образом, на извлечение никеля, меди из шламов в аммиачно-карбонатный раствор большое влияние оказывает концентрация раствора, перемешивание в динамических условиях, соотношение Т: Ж=1:5, а также обработка шламов на планетарной мельнице.

Наиболее подвижным из всех токсичных элементов в водной среде является высокотоксичный мышьяк. Поэтому большую экологическую проблему представляет размыв отвалов сезонными и дождевыми потоками. Подвижные, водорастворимые формы мышьяка находятся в основном в пробе №1, в остальных пробах он находится в виде малорастворимых форм.

Настоящая работа посвящена поиску решений по ликвидации техногенных отходов ГОК «Тувако-

бальт». Поэтому предлагается экономическое обоснование по утилизации шлама и использование его в качестве добавки в изготовлении композитных материалов.

Список литературы

1. Карас-Сал Б.К., Молдурушку М.О., Очур-оол А.П. Оптимизация водного выщелачивания об-боженных отходов извлечения кобальтового концентрата // Естественные и технические науки. 2012. № 3 (59). С.348-351.

2. Очур-оол А.П. Извлечение вредных компонентов из отходов кобальтового концентрата //Научные труды ТывГУ. Вып. V Том I. - Кызыл, 2008. С.37-39.

3. Н.И.Копылов, Ю.Д. Каминский. К вопросу современного решения экологической проблемы мышьяксодержащих промышленных отвалов//Со-стояние и освоение природных ресурсов Тувы и сопредельных регионов Центральной Азии. Геоэкология природной среды и общества: Научн.тр. Ту-вИКОПР СО РАН, 2003.-с.56-60.

4. Очур-оол А.П. Способ утилизации мышьяка из отходов комбината «Тувакобальт» //Вестник РФФИ, № 1 (66), 2010. - С.92-93.

УДК 621.318.6._

ГРАФО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВТОРИЧНОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Бегматов Ш.Э., к.т.н.,доц.

Холбутаева Х.Э., Идрисходжаева М. У.

ТашГТУ

GRAPH ANALYTICAL METHOD FOR CONSTRUCTING THE STATIC CHARACTERISTICS OF

THE SECONDARY POWER SUPPLY

Begmatov Sh.E.,

ass. prof. Kholbutaeva Kh.E., Idriskhodjaeva M. U

Tashkent State Technical University

АННОТАЦИЯ.

В статье рассматривается графо-аналитический способ построения и анализа статических характеристик вторичного источника электропитания- параметрического стабилизатора тока. В отличие от сушествующих способов построения и анализа статических характеристик параметрических стабилизаторов предлагаемый способ позволяет качественно оценить электротехнические характеристики стабилизатора тока и за счет частотного управления статическими характеристиками стабилизатора, создавать управляемые по частоте вторичные источники электропитания с высокими энергетическими показателями.

ABSTRACT.

The article proposes a graph-analytical method for constructing and analyzing the static characteristics of a secondary power source - a parametric current stabilizer.

In contrast to the existing methods of building and analyzing static characteristics of parametric stabilizers, the proposed method allows a qualitative assessment of the electrical characteristics of the current stabilizer and, by frequency control of the static characteristics of the stabilizer, to create frequency controlled secondary power sources with high-energy indices.

Ключевые слова: вторичной источник электропитания, параметрический стабилизатор, стабилизатор тока, рабочие характеристики, статические характеристики - "вход-выход", феррорезонанс, частотное управление, функциональный преобразователь, феррорезонансно-полупроводниковый параметрический стабилизатора тока.

Keywords: secondary power supply, parametric stabilizer, current regulator, performance, ferroresonance, frequency control, functional converter, ferroresonant-semiconductor parametric current regulator.

Вторичные источники электропитания (ВИЭП) занимают особое место среди различных устройств преобразовательной техники, обеспечивая электроэнергией нестандартные устройства автоматики, измерения и контроля. Например, в бесперебойных системах электропитания (бортовое оборудование летательных аппаратов и морских судов, медицинская аппаратура и т.п.) требуется создание высокоэффективных и надёжных ВИЭП [1].

Надёжное функционирование таких источников во многом зависит от рабочих-статических и динамических характеристик устройств. Известные методы построения и анализа электротехнических

характеристик не всегда позволяют качественно оценить работу ВИЭП.

На рис.1. представлен графо-аналитический способ построения статических характеристик -"вход-выход" базовой схемы параметрического стабилизатора тока [2]. Исходной позицией для графо-аналитического способа является Вольт-Амперная (ВАХ) - стабилизационная 1н = Б (Ивх) характеристика параметрического стабилизатора с базовой нагрузкой Ян=100 Ом и фиксированной частотой 50 Гц; 100 Гц, 200 Гц и 400 Гц функционального преобразователя (ФП). Чем выше частота ФП, тем круче получается ВАХ стабилизатора тока.

Рис.1. Графоаналитический способ построения статических характеристик базовой схемы параметрического стабилизатора тока

Для стабильного функционирования стабилизатора тока при изменении входного напряжения нужно регулировать частоту ФП. Между частотой ФП и входным напряжением при оптимальном режиме работы стабилизатора тока имеется определенное соотношение, которое выражается коэффициентом пропорциональности и определяется как

К = ивх * £фп (1)

Известно, что зависимость fфп = Б(Ивх) представляет собой семейство обратно пропорциональных гиперболических зависимостей и соответствует определенному стабильному значению тока нагрузки (1н=30мА; 1н=50мА; 1н=70мА) и при этом для каждого стабильного значения тока нагрузки существует свой коэффициент пропорциональности.

К1 = ивх* £фп1; К2 = ивх* £фп2; Кз = ивх* fфп3 (2)

Предположим, что требуется на выходе параметрического стабилизатора получить стабильное значение тока нагрузки порядка 50 мА. Тогда прямая линия, сотвествующая току нагрузки 50 мА, пересекает ВАХ параметрического стабилизатора в точках: а - лежащей на кривой с частотой ФП - 400Гц, Ь- с частотой ФП -200Гц, с-с частотой ФП- 100Гц и d- с частотой ФП-50Гц . Полученные на координатах три кривые характеристики fфп=F(Ивх) представляют собой обратно пропорциональные зависимости и которые определяются выражением (2). Полученные кривые определяют закон регулирования частоты ФП при отклонении напряжения источника питания, но не позволяет поддерживать стабильное значение тока нагрузки при изменении самой величины нагрузки. В связи с этим представляет

интерес определение закона регулирования частоты ФП при изменении величины нагрузки.

Исходной характеристикой для получения закона регулирования частоты ФП при изменении величины нагрузки служит внешняя (нагрузочная) Iн=F(Uн) характеристика параметрического стабилизатора тока, построенная на тех же базовых частотах. Для поддержания тока нагрузки стабилизатора на значении 50 мА проведем прямую линию и получим точки М- которая располагается на внешней характеристике, снятая на частоте ФП-400Гц и N с частотой ФП-200Гц. В результате полученная характеристика fФП=F(Uн) может быть определена следующим выражением:

откуда коэффициент пропорциональности определяется, как

(4)

^ _ [фП.

£фп = /о + и1

(3)

На основе предлагаемого способа также можно построить статические характеристики "вход-выход" феррорезонансно -полупроводнико -вого параметрического стабилизатора тока [3]. Исходной для построения характеристик "вход-выход" стабилизатора является ВАХ последовательной феррорезонансной цепочки, представляющей собой известную N образную характеристику. На рис.2. N образная характеристика снята при двух значениях частоты ФП.

Рис.2. Графоаналитический способ построения статических характеристик феррорезонансно-полупро-

водникового параметрического стабилизатора тока

Следует отметить, что N образная характеристика отличается от ВАХ представленной на рис.1. тем, что с увеличением частоты ФП она деформируется, и устойчивая область - отрезок cd характеристики получается более вертикальным. Для определения закона изменения частоты ФП от изменения величины входного напряжения проведем три вертикальных линии, соответствующих стабильному току нагрузки при устойчивом отрезке cd ВАХ. В результате получим шесть определенных точек, которые соответственно располагаются на разных уровнях N образной ВАХ с частотой ФП 50 Гц и 400 Гц. Расположив точки m, п, к на частоте ФП 400 Гц, а точки M, N K на частоте ФП 50 Гц, определим закон изменения величины входного напряжения, который представляет собой гипербо-

лическую функцию и также определяется выражением (1). При этом каждому значению тока нагрузки соответствует свой коэффициент пропорциональности К.

Имея ВАХ, выражающую зависимость £ФП = F(UвX), можно построить внешнюю (нагрузочную) характеристику. Внешняя характеристика стабилизатора тока получается строго жесткой, т.е. с изменением величины нагрузки, ток нагрузки стабилизатора практически остаётся неизменным. При этом, изменяя частоту ФП, можно регулировать величину тока нагрузки, т.е. можно получить плавно регулируемый параметрический стабилизатора тока. Заключительная характеристика, представляющая собой закон изменения частоты ФП в зависимости от величины нагрузки £ФП = F(Rн) получается

линейной функцией, и частота ФП определяется следующим выражением:

Ь>п = К Rн (5)

Таким образом, из графо-аналитического способа видно, что феррорезонансно-полупроводнико-вый параметрический стабилизатор тока является практически идеальным стабилизирующим устройством, при этом колебание величины входного напряжения от своего номинального значения компенсируется изменением частоты ФП.

Литература

1. Губанов В.В. Стабилизированные полупроводниковые преобразователи в системе с нелинейными резонансными устройствами: М.: Энерго-атомиздат, 2005. С.192.

2. Бегматов Ш.Э. Вторичный источник электропитания с высоким коэффициентом полезного действия.//Вестник ТашГТУ, 2018, №2. С.63-67.

3. Бегматов Ш.Э. Разработка и исследование частотно-управляемых феррорезонансно-полупро-водниковых стабилизаторов тока с питанием от источника постоянного напряжения. Диссертация. Т.: ТашГТУ, 1993.

_ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ_

Говоров Юрий Александрович

Студент 5 курса Академии Строительства и Архитектуры Самарского государственного технического университета, г. Самара

Каягин Владислав Андреевич Студент 5 курса Академии Строительства и Архитектуры Самарского государственного технического университета, г. Самара

Дормидонтова Татьяна Владимировна кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой, Академия Строительства и Архитектуры Самарского государственного технического университета, г. Самара

АННОТАЦИЯ.

В статье рассмотрены инженерно-экологические изыскания для разработки проектной документации по объекту, которые выполняются для оценки современного состояния и прогноза возможных изменений окружающей среды под влиянием антропогенной нагрузки с целью предотвращения, минимизации или ликвидации вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения.

ABSTRACT.

The article deals with engineering and environmental studies for the development of project documentation for the object, which are performed to assess the current state and forecast possible changes in the environment under the influence of anthropogenic load in order to prevent, minimize or eliminate harmful and undesirable environmental and related social, economic and other consequences and maintain optimal living conditions.

Ключевые слова: инженерно-экологические изыскания, качества воды, автомобильная дорога, радиационное загрязнение, ситуационный план

Keywords: engineering and environmental surveys, water quality, road, radiation pollution, situation plan.

Введение

Базовой частью в проводимых комплексных инженерных изысканиях автомобильных дорог является особый вид изысканий, называемый инженерно - экологическим изысканием, необходимый для получения определенной информации, связанной с экологическим проектированием [2].

Инженерно-экологические изыскания должны соответствовать техническому заданию, требованиям действующих нормативных документов на инженерные изыскания для строительства автомобильных дорог и проводится по определённой программе, рисунок 1.

В работе в качестве одного из объектов исследования было - определение качества воды, в этой связи был произведён отбор проб водных объектов. В данной работе было отобрано три пробы воды: №1-3 - поверхостная вода из реки (на 0,5 км выше/ниже и непосредственно на пересечении).

Согласно полученным результатам допустимые концентрации загрязняющих веществ не превышены. Ооценка состояния загрязнения водных объектов по полученным результатам анализов относится к относительно удовлетворительной ситуации. Все полученные значения не превышают установленные нормы ПДК загрязняющих веществ [3].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.