Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Влияние емкостной составляющей нагрузки на энергетические параметры пьезотрансформатора
Авторы Паэранд Ю. Э., к.т.н., проф.
Потапов В. Д., к.т.н., доц.
Зинченко В. Л., инженер
Раздел Электротехника. Радиотехника
Год 2016 Выпуск 45 Страницы 82 - 87
УДК 621.317
Аннотация Получены аналитические выражения позволяющие количественно оценить влияние емкостной составляющей нагрузки на энергетические параметры пьезотрансформатора. Приведены результаты исследования влияния емкостной составляющей на энергетические параметры пьезотрансформатора. Показана возможность целенаправленного изменения энергетических параметров пьезотрансформатора.
Реферат Цель. Исследование основных режимов работы и энергетических характеристик пьезотрансформатора с учетом его нелинейной нагрузки, анализ влияния внешних воздействий, таких как сопротивление нагрузки, входное напряжение, частота входного напряжения и характер нагрузки на характеристики пьезотрансформатора.
Методика. Методологической основой научных исследований избран метод электромеханических аналогий, в основу которого положено утверждение о аналогии между компонентами механических и электрических систем при переходе от анализа термодинамической системы с распределенными параметрами к электрической схеме с сосредоточенными параметрами R, L, C.
Результаты. Проведенные исследования показали, что максимально достижимому значению КПД соответствуют минимальное значение мощности, потребляемой пьезотрансформатором, при минимальных потерях в нем, а зависимость мощности, потребляемой нагрузкой, имеет два максимума, соответствующих определенным значениям сопротивления нагрузки. При этом увеличение емкости выходной цепи приводит к смещению второго максимума в сторону первого вплоть до их слияния. Показано, что поддержание согласованного режима при изменении сопротивления нагрузки возможно осуществить путем подключения дополнительной емкости параллельно выходной цепи.
Научная новизна. Получены функциональные зависимости энергетических параметров пьезотрансформатора (КПД, мощности потребляемой нагрузкой, мощности потерь и входной мощности) от емкостной составляющей нагрузки пьезотрансформатора. Предложена методика поддержания согласованного режима работы пьезотрансформатора, при некоторой заданной нагрузке, путем изменения емкостной составляющей нагрузки. Зависимость энергетических параметров пьезотрансформатора от емкостной составляющей нагрузки позволяет управлять ими путем целенаправленного изменения этой составляющей.
Практическая значимость. Зависимость энергетических параметров пьезотрансформатора от емкостной составляющей нагрузки позволяет управлять ими путем целенаправленного изменения этой составляющей.
Ключевые слова пьезотрансформатор, согласованный режим, коэффициент полезного действия, выходная емкость.
Полный текст