электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Бареттеры

Стабилизаторы тока

Стабилизаторы тока - бареттеры  - представляют собой электровакуумный прибор с накаливаемой стальной или вольфрамовой нитью, помещенной в стеклянный баллон, наполненный водородом.

На рис. 124, а приведена схема включения бареттера, а на рис. 124, б — его вольт-амперная характеристика, из рассмотрения которой можно сделать вывод, что увеличение напряжения на зажимах бареттера от Uб.мин до Uб.макс не вызывает изменения тока в цепи бареттера. Это происходит вследствие того, что сопротивление нити бареттера изменяется пропорционально приложенному напряжению.

 

Участок вольт-амперной характеристики, в пределах которого ток бареттера остается примерно постоянным, называется областью бареттирования. Она зависит от длины и диаметра нити, а также от давления водорода внутри баллона. В области бареттирования изменение тока не превышает ±(5÷8)% от номинального значения, при отношении напряжений Uб.макс/Uб.мин= 1,6÷2,8.

Рис. 124. Схема включения (а) и вольт-амперная характеристика (б) бареттера.

В отличие от бареттеров с вольфрамовой нитью, бареттеры со стальной нитью имеют большую область бареттирования, но боятся перегрузок: даже кратковременное превышение напряжения сверх Uб.макс резко сокращает срок их службы. Бареттеры с вольфрамовой нитью менее чувствительны к перегрузкам.

К недостаткам бареттеров следует отнести большую тепловую инерцию сопротивления нити, вследствие чего нить достигает номинальной величины сопротивления не сразу после включения или изменения приложенного напряжения. Вместе с тем инерционность нити играет и положительную роль: включение бареттера в цепь переменного синусоидального тока не вызывает искажения формы кривой тока, так как сопротивление нити не успевает изменяться в пределах одного периода.

Практическое применение бареттеры находят главным образом для стабилизации тока накала электронных ламп. Бареттер и нагрузка, как видно из схемы,подключаются последовательно ко входному напряжению. Абсцисса первоначальной рабочей точки А на вольт-амперной характеристике определяется из соотношения

Тогда напряжение на нагрузке

U = Uвх- Uб

Исходное рабочее напряжение на бареттере и абсциссу первоначальной рабочей точки А можно определить также и из следующего очевидного соотношения:

Следовательно, в схемах стабилизации тока входное напряжение определяется суммой напряжения на бареттере Uб и номинального напряжения на нагрузке. Поэтому ток бареттера, определяемый рабочей точкой, должен быть равен номинальному току нагрузки. Тогда положение отрезка прямой ВС на графике определяется однозначно. Если известно сопротивление Rн, а напряжение Uвх необходимо определить, то угол наклона прямой ВС к оси ординат в точке А можно рассчитать по формуле α = arctg Rн.

Из графика видно, что стабилизация тока в нагрузке имеет место при изменении входного напряжения от Uвх.мин = Uб.мин + Iб.минRн до Uвх.макс = Uб.макс + Iб.максRн.

Прямая ВС при изменении Uвх перемещается параллельно самой себе, так как сопротивление Rн остается неизменным. Диапазон стабилизации Дст бареттера определяется по формуле

                      (211)

Если предположить, что в области бареттирования ток бареттера Iб постоянен, то

Последнее выражение показывает, что диапазон стабилизации тем шире, чем меньше напряжение на нагрузке.

Однако при этом к. п. д. стабилизатора, определяемый формулой

                          (212)

станет меньше.

Если ток бареттера больше тока, который должен быть обеспечен в нагрузке, то нагрузку шунтируют постоянным сопротивлением которое можно вычислить по формуле

                   (213)

Если ток одного барреттера меньше номинального тока нагрузки, то применяют параллельное соединение идентичных бареттеров.

При входном напряжении, большем, чем сумма напряжений Uб + URн, последовательное бареттером включают добавочное сопротивление

                             (214)

Наиболее распространенными являются бареттеры типа 0.85Б5.5-12 и 0,3665-135. Первая цифра маркировки соответствует номинальному току бареттера в амперах, вторые две цифры указывают пределы бареттирования в вольтах.

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр