0.10 Các bộ ổn định điện  (Page 3/4)

Nó gồm một KĐT đơn và một biến áp tự ngẫu AT, điện áp đầu vào đặt trên hai cuộn làm việc của khuếch đại từ và cuộn dây sơ cấp của AT.

Hình 9-10: Dạng đơn giản của ổn áp khuếch đại từ Có UV = UKĐT + U1AT. Điện áp đầu ra lấy ở cuộn thứ cấp của máy biến áp tự ngẫu AT. Vai trò của AT dùng để nâng cao điện áp ra :

Ur= K.UAT = K( UV+ UKĐT).

Trong đó : K là hệ số biến áp của AT.

Muốn cho Ur không đổi thì Iđk phải được điều chỉnh sao cho :

+ Khi Ur = Uđm thì Iđk = Iđkđm và có UKĐTđm.

+ Khi Ur>Uđm thì Iđk<Iđkđm và có UKĐT làm giảm Ur về lại Uđm.

+ Khi Ur<Uđm thì Iđk>Iđkđm và có UKĐT làm tăng Ur lên lại Uđm.

Hình 9-11: Đặc tính ổn ápVấn đề mấu chốt là phải tạo ra được quá trình tự động thay đổi Iđk theo quy lụật trên khi Ur thay đổi. Điều này được giải quyết nhờ hệ thống điều khiển gồm các cơ cấu phát, cơ cấu đo và cơ cấu so sánh. Khi UV thay đổi ( vì điện áp dưới tải thay đổi hoặc tải của ổn áp thay đổi) các cơ cấu trên có nhiệm vụ tạo ra Iđk phù hợp với đặc tính điều chỉnh của ổn áp do đó điện áp ra sẽ được duy trì ổn định. Ur dao động ít nhất nếu các cơ cấu phát, đo và so sánh được làm bằng các linh kiện điện tử và bán dẫn. Tuy vậy chúng cũng còn được làm từ các phần tử điện từ.

Hình 9 -12 trình bày nguyên lí của một ổn áp KĐT mà cơ cấu của hệ điều khiển làm bằng các cuộn kháng. KĐT có ba cuộn dây điều khiển Wđk1, Wđk2 và Wđk3. Trong đó: Wđk1:là cơ cấu phải chỉnh định bằng dòng điện Iđk1 sao cho khi : UV = Uvđm , It = Itđm thì điện áp ra bằng điện áp định mức. Iđk1 được chỉnh định bằng điện trở R1.

Cuộn Wđk2 và Wđk3 mắc nối tiếp với cuộn kháng bão hòa L2 và tuyến tính L3 qua bộ chỉnh lưu, vì hai cuộn này trên hình được nối ngược cực tính với nhau do đó sức từ động chung bằng hiệu hai sức từ động: (IW) = ( Iđk2.Wđk2) - ( Iđk3 .Wđk3)

Trong đó: Iđk2 và Iđk3 phải được chỉnh định qua biến trở R2 và R3 sao cho khi Ur = URđm thì sức từ động tổng bằng không(IW= 0). Khi Ur thay đổi thì Iđk2Wđk2 và Iđk3Wđk3 thay đổi theo hình 9-11.

Quá trình tự động thay đổi điện áp có thể biểu diễn như sau:

+ khi UR<Urđm thì sức từ động IW>0 dẫn đến LKĐT giảm và UKĐT giảm và điện áp ra lại tăng lại.

+ khi UR>Urđm thì IW<0 dẫn đến LKĐT tăng làm UKĐT tăng và điện áp ra giảm lại.

Ổn áp khuếch đại từ có thể chế tạo với công suất tương đối lớn, hiệu suất cao hơn so với ổn áp sắt từ.

Hình 9-12: Sơ đồ nguyên lí ổn áp khuếch đại từ

Ổn áp biến trở than

Loại ổn áp này có cấu tạo khá đơn giản như hình 9-13. Nó gồm một chồng đĩa than xốp, một lò xo kéo và một nam châm điện. Điện áp đầu ra được tính bằng hiệu của điện áp đầu vào và điện áp rơi trên chồng đĩa than:

U = UV - IT. R

Nếu điện áp ra thay đổi ( khi điện áp vào và tải thay đổi) thì lực điện từ của nam châm điện thay đổi theo cho nên lực ép lên chồng đĩa than cũng thay đổi làm điện trở của nó thay đổi.