Дослідження поведінки резонансного перетворювача з автогенерацією при фазово-релейному регулюванні

Abstract

Мета. Метою роботи є теоретичне визначення залежностей робочої частоти резонансного перетворювача електроенергії з автогенерацією коливань і з фазово-релейним способом регулювання від параметрів схеми та експериментальне дослідження його поведінки при зміні параметрів резонансного контуру та частоти фазозсувного фільтру зворотного зв’язку. Стаття представляє результати теоретичного та експериментального дослідження на імітаційній моделі електромагнітних процесів в резонансному перетворювачі з автогенерацією коливань з метою визначення припустимих меж регулюючих величин та оптимізації умов комутації силових ключів. Результати досліджень будуть корисними при проєктуванні перетворювальних систем, в яких використовується явище електричного резонансу і параметри резонансних контурів або навантаження є нестабільними. В процесі автогенерації коливань робоча частота природнім чином може автопідстроюватися під змінні параметри резонансного контуру. Зокрема в судновому електрообладнанні перспективними напрямами застосування резонансних перетворювачів з автогенерацією є системи безконтактного заряджання акумуляторів з індуктивним зв’язком і системи розмагнічування. Методика. В дослідженнях використано методи диференціального та інтегрального обчислення, чисельні методи розрахунку аналітичних залежностей, методи імітаційного моделювання процесів у схемах резонансних перетворювачів електроенергії. Результати досліджень електромагнітних процесів у послідовних резонансних перетворювачах з автогенерацією представлено у вигляді аналітичних умов автогенерації коливань та аналітичних залежностей робочої частоти від параметрів контуру та фазозсуваючого фільтру в каналі позитивного зворотного зв’язку, зокрема в даній статті розглядається зворотний зв’язок по напрузі на резонансній ємності контуру перетворювача. Наукова новизна. Вперше отримано аналітичні та експериментальні залежності робочої частоти резонансного перетворювача з автогенерацією від параметрів фазозсуваючого фільтру, що дає змогу визначити межі фазового та релейного регулювання. Практична значимість. Полягає в побудові на основі теоретичних розрахунків імітаційних моделей резонансних перетворювачів з автогенерацією і визначенні їхньої поведінки при малих або великих впливах зі сторони живлення та зі сторони керування. Це дало можливість з’ясувати, чи порушуються оптимальні умови комутації силових ключів в модельованих режимах роботи резонансних перетворювачів.