Calcul d'un stabilisateur pour une pompe vibrante. Schéma, description

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Dans mon articleStabilisateur et "veilleur" pour la pompe vibrante"("Radio", 2002, n° 3, pp. 25, 26) un dispositif a été proposé qui maintient les performances de la pompe à eau vibrante "Malysh" proches de celles nominales avec des écarts de tension importants par rapport à 220 V caractéristiques de l'électricité rurale Un circuit équivalent d'une pompe avec un stabilisateur est illustré à la figure 1. Un stabilisateur similaire peut être utilisé avec d'autres pompes, mais cela nécessitera le calcul de nouveaux paramètres des éléments du circuit de stabilisation LstSst.

Calcul du stabilisateur pour une pompe vibrante

Les données initiales pour le calcul sont les dépendances des composantes active RH et réactive Xn = 2πFLH (F=50 Hz) de la résistance de la pompe sur la tension UH qui lui est appliquée. La résistance active RH caractérise la consommation d'énergie pour la remagnétisation du circuit magnétique et le mouvement des pièces mobiles de la pompe, pour le chauffage des fils de bobinage et de connexion. La réactance Xn caractérise l'énergie stockée dans le champ magnétique du bobinage de la pompe.

Connaissant la tension UH, le courant consommé par la pompe Iн et la puissance active Рн, les valeurs requises se trouvent à l'aide des formules :

Cependant, pour mesurer la puissance PH, vous avez besoin d'un wattmètre - un appareil plutôt rare dans la pratique des radioamateurs. En utilisant la méthode proposée ci-dessous, vous pouvez déterminer les paramètres du circuit équivalent, disposant uniquement d'un voltmètre et d'un ampèremètre.

La configuration de test est assemblée selon le schéma présenté sur la Fig. 2. La résistance de la résistance R1 doit être aussi proche que possible de la valeur attendue du module d'impédance de la pompe |Zн| et la puissance correspondante. Ils peuvent servir, par exemple, de brûleur d'une cuisinière électrique ou d'élément chauffant de tout appareil de chauffage électrique.

Calcul du stabilisateur pour une pompe vibrante

Nous testons la pompe immergée dans l'eau, la tension qui lui est appliquée et la résistance R1 sont régulées à l'aide de l'autotransformateur T1. Nous commençons les mesures à la tension minimale autorisée pour la pompe. Disons que c'est du 180 V.

En fermant l'interrupteur S1, on mesure le courant de la pompe lH. Ensuite, en fermant l'interrupteur S2, nous mesurons le courant total I∑ consommé par la pompe avec la résistance R1. Après avoir ouvert S1, mais laissé S2 fermé, on mesure le courant de la résistance lR1

séparément. Vous pouvez maintenant ouvrir le commutateur S2, calculer le facteur de puissance à l'aide de la formule

et les composants de l'impédance de la pompe - selon les formules (1-3). Nous répétons la procédure décrite aux tensions nominales (220 V) et maximales (par exemple, 240 V).

La réactance du circuit de stabilisation connecté en série avec la pompe est égale à

Afin de stabiliser les performances de la pompe lors des fluctuations de la tension du réseau U, la valeur de Xk doit dépendre de la tension selon la loi

Ici In0 est le courant consommé par la pompe à la tension nominale du réseau U0 = 220 V. En remplaçant les valeurs trouvées à l'étape précédente dans la formule, nous trouvons le minimum Xk min et le maximum Xk max de la résistance du circuit lorsque la tension changements dans un intervalle donné.

La réactance du condensateur Cst doit satisfaire la condition

On sélectionne un condensateur avec une capacité nominale la plus proche de la valeur déterminée par la formule

et par recalcul on clarifie la valeur de Xc. Le condensateur doit résister à une tension alternative dont la valeur efficace atteint

En commençant à calculer l'inductance Lst, on trouve le courant maximum qui la traverse

et diamètre du fil de bobinage

La section transversale du circuit magnétique en acier en forme de W de l'inducteur est sélectionnée à partir de la condition

Pour déterminer le nombre de tours du bobinage, nous utilisons une méthode bien connue d'évaluation expérimentale des caractéristiques du circuit magnétique. À l'aide d'un fil de montage d'une section de 1 ... 1,5 mm2, nous enroulons un enroulement d'essai de wnp = 50 ... 200 tours, le connectons via un ampèremètre à un autotransformateur réglable et, en augmentant progressivement la tension, supprimer la caractéristique courant-tension similaire à celle représentée sur la Fig. 3.

Calcul du stabilisateur pour une pompe vibrante

Sur l'axe vertical voici la FEM d'auto-induction, calculée par la formule

où r est la résistance de l'enroulement d'essai, mesurée avec un ohmmètre.

Après avoir déterminé la force électromotrice de saturation Ensat à partir du graphique, nous trouvons le nombre de tours de l'enroulement de l'inducteur à l'aide de la formule

On vérifie la possibilité de placer le bobinage dans la fenêtre du circuit magnétique de largeur b et de hauteur p. Si la condition

pas terminé, vous devrez prendre un noyau magnétique plus gros. Pour faciliter la mise en place du stabilisateur, je recommande de prévoir plusieurs prises provenant de l'enroulement de l'inducteur.

Auteur : B. Porohnyaviy, Krasnoïarsk

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