Ρύθμιση Τάσης ενός Μετατροπέα

Ορισμός και Σημασία της Ρύθμισης Τάσης
Ορισμός

Η ρύθμιση τάσης ορίζεται ως η αλλαγή στη μέγεθος μεταξύ των τάσεων στην άκρη εξαγωγής και την άκρη παραλαβής ενός μετατροπέα. Αυτός ο παράγοντας ποσοτικοποιεί την ικανότητα του μετατροπέα να διατηρεί σταθερή εξαγόμενη τάση υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες φορτίου.

Όταν ένας μετατροπέας λειτουργεί με σταθερή εφοδιαστική τάση, η τάση στα άκρη του τροποποιείται σε απάντηση στις μεταβολές του φορτίου και του συντελεστή δύναμης του φορτίου.

Μαθηματική Παράσταση

Η ρύθμιση τάσης μαθηματικά εκφράζεται ως:

Μαθηματική Σημείωση

Που:

• E2: Τάση στη δευτερεύουσα άκρη χωρίς φορτίο

• V2: Τάση στη δευτερεύουσα άκρη με πλήρες φορτίο

Ρύθμιση Τάσης με Υπόψιν την Τάση στην Άκρη Πρώτης

Όταν λαμβάνεται υπόψιν η τάση στην άκρη πρώτη, η ρύθμιση τάσης του μετατροπέα εκφράζεται ως:

Παρουσίαση της Ρύθμισης Τάσης με Παράδειγμα

Συμβουλευτείτε το παρακάτω σενάριο για να κατανοήσετε τη ρύθμιση τάσης:

Χωρίς Φορτίο

Όταν οι δευτερεύουσες άκρες του μετατροπέα είναι ανοιχτούς (χωρίς φορτίο), ρέει μόνο η ρεύση χωρίς φορτίο στην πρώτη πλεξίδα. Με μηδενική ρεύση στη δευτερεύουσα, οι πτώσεις τάσης στα δευτερεύοντα ομιλοδοτικά και αντιδραστικά στοιχεία εξαλείφονται. Η πτώση τάσης στην πρώτη πλεξίδα είναι επίσης αμελητέα υπό αυτές τις συνθήκες.

Με Πλήρες Φορτίο

Όταν ο μετατροπέας είναι πλήρως φορτωμένος (φορτίο συνδεδεμένο στις δευτερεύουσες άκρες), παρατηρούνται πτώσεις τάσης στις πρώτες και δευτερεύουσες πλεξίδες λόγω της ρεύσης φορτίου. Για βέλτιστη λειτουργία του μετατροπέα, η τιμή της ρύθμισης τάσης πρέπει να ελαχιστοποιηθεί, καθώς χαμηλότερη ρύθμιση τάσης υποδεικνύει καλύτερη σταθερότητα τάσης υπό μεταβαλλόμενα φορτία.

Ανάλυση Διαγράμματος Κύκλου και Συμπεράσματα

Βάσει του διαγράμματος κύκλου παραπάνω, μπορούν να γίνουν οι παρακάτω παρατηρήσεις:

• Η πρωτεύουσα τάση του μετατροπέα πάντα υπερβαίνει την πρωτεύουσα εκδηλωμένη ηλεκτρομοτική δύναμη: V1 > E1.

• Η τάση στη δευτερεύουσα άκρη χωρίς φορτίο είναι πάντα υψηλότερη από την τάση με πλήρες φορτίο: E2 > V2.

Εξαγόμενες Εξισώσεις από το Διάγραμμα Κύκλου

Οι παρακάτω εξισώσεις εγκαθιδρύονται μέσω της ανάλυσης της διάταξης του κυκλώματος:

Η προσεγγιστική έκφραση για τη δευτερεύουσα τάση χωρίς φορτίο για διάφορα είδη φορτίου είναι

1.Για επαναφασικό φορτίο

2. Για ηλεκτροστατικό φορτίο

Με αυτόν τον τρόπο, ορίζουμε τη ρύθμιση τάσης του μετατροπέα.