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稳流电源

电力学术语

稳流亦可叫恒流，意思相近，一般可以不加区别。稳流电源通常采用双层绕组。线圈的有效部分包含左、右两个有效边。将稳定的电压源加在固定的电阻的两端，那么流过电阻的电流一定是恒定的，这是设计稳流电源的基本原理和思想。

稳流电源简介
稳流电源通常采用双层绕组。线圈的有效部分包含左、右两个有效边。放在槽内且靠近槽口的有效边叫上层边，靠近槽底的有效边叫下层边。同一槽中上下层间用绝缘纸隔开。同一线圈上下两有效边沿圆周方向的距离即为线圈的跨距，通常用槽距（两相邻槽间距离）的倍数表示。跨距约等于一个极距（相邻两磁极的距离，也常用槽距的倍数表示）。 直流电枢绕组分叠绕组、波绕组和蛙绕组3种。每个线圈的两个出线端连接到换向器的两个换向片上，两者在换向器圆周表面上相隔的距离称为换向器节距，用Ys表示。不同形式的绕组具有不同的换向器节距。
设计原理
如果将稳定的电压源加在固定电阻的两端，那么流过电阻的电流必然是恒定的，这就是稳流电源的设计原理。如《稳流电源基本框图》所示，图中集成运算放大器A为理想运放。RS、DZ给运放同相端提供一个基准稳定参考电压VREF，VREF就是稳压二极管DZ的稳定电压VZ。显然，由《稳流电源基本框图》可知，流过负载的输出电流I0为
式中，I0为恒定电流，调节RW就可以调变I0
稳流与恒流的区别
稳流亦可叫恒流，意思相近，一般可以不加区别。与恒压的概念相比，稳流的概念就难于理解一些了，因为日常生活中恒压源是多见的，蓄电池、干电池是直流恒压电源，而220V交流电，则可认为是一种交流恒压电源，因为它们的输出电压是基本不变的，是不随输出电流的大小而大幅变化的。而稳流电源呢，就是指如果负载电阻太大，使电源输出电流不能达到恒流值，那么恒流源的输出电压就会自动升到电源的最大输出电压，只有当负载电阻小到一定的程度，使电源输出电流达到恒流值，电源才真正处于恒流工作状态，随着负载电阻值的逐步减小，输出电压也按规律下降，以保持输出电流的恒定不变。这就是恒流的概念。
分类
稳流电源根据绕组方式，有单叠绕组和复叠绕组之分。单叠绕组是将同一磁极下相邻的线圈依次串联起来，构成一条并联支路，所以对应一个磁极就有一条并联支路。单叠绕组的基本特征是并联支路数等于磁极数。各条支路间通过电刷并联。单叠绕组线圈的换向器节距Ys=1。Ys>1者称复叠绕组。比较常用的是Ys=2的复叠绕组，又称双叠绕组。双叠绕组在一个磁极下有两条并联支路。例如一台四极直流电机，采用双叠绕组时,共有8条并联支路。各条支路间也是通过电刷并联。电刷组数等于电机的极数。其中一半为正电刷组，另一半为负电刷组。叠绕组的并联支路数较多，它等于极数或为极数的整倍数，所以又叫并联绕组。
应用情况
对于某些负载和设备，若由稳流电源供电，可以得到不少技术、经济上的好处。
对于负载的阻抗有较大的变化，而要求负载电流基本不变的设备，则必须采用稳流电源。所应用的具体的技术领域，大体有如下几个方面。
(一)电热、电焊设备
采用稳流电源，点弧容易，电弧稳定。小电流电弧的点火，在防护气氛中焊接薄金属，尤为适合。亦可用于电弧炼钢、矿石加热炉、真空电弧炉、接触焊等设备中。
电热设备由稳流电源供电，可节省电能，提高功率因数，这对大功率的电热设备，能取得较好的经济效益。
电热、电焊设备，应用交流稳流电源效果较好，在国外，在这类设备中稳流电源已被广泛地应用。
(二)电力拖动
交流稳流电流经整流后，可用于直流电力拖动中。可用于恒转矩拖动的电源，也可用作电机的启动。
采用稳流电源供电，既可避免在启动初始时的电流冲击，又可保持在整个启动过程中始终有较大的启动转矩，不会因转速升高电流下降而使电动机转矩减小，而且始终保持电流恒定，因而使电动机出现优良的启动性能。稳流电源被用于启动直流他激电动机、异步电动机，以及同步机的异步启动等。
研究分析表明，在直流他激电动机中，如保持电枢电流恒定，相应地改变磁通，可使电机转速向高于或低于额定转速方向调节。
(三)作为某些特殊设备的电源
电加工工艺设备。如电镀槽、电解槽，电化学加工设备等。在这些设备中应用稳流电源，可以消除阳极效应的影响(铝电解时)，消除工具阴极和产品阳极短路的影响，使加工过程稳定，能较多地减少能耗和提高劳动生产率。
作为蓄电池的充电装置。利用稳流电源对蓄电池充电，可以获得最高的效率。在工业中大多数充电装置都采用稳流电源。
作为光量子发生器的电源。在脉冲式光量子发生器中，稳流电源用于储能电容器的充电，而在连续式光量子发生器中，作为充气管的电源。由于稳流电源的应用，提高了发生器输出的稳定性和可调性。量子技术，也是稳流电源应用中最有成效的领域之一。
(四)用于长距离输电
在供电电源容量不大而输电线路较长的情况下，若要求负载端电压稳定，采用稳流装置，就可以消除因输电线压降变化对负载端电压的影响。稳流电源的这一重要优点，被用于：机场起飞-降落通道信号灯的供电；横跨大陆或海洋的远距离和超远距离电缆的供电系统中。
(五)用于测量技术中
高稳定度的稳流电源，用于检测各种指针式仪表(安培表，伏特表)，可用于测量精密电阻，利用电容器的线性充电电压来测量时间间隔，某些敏感元件如霍尔元件，热敏二极管等，在作传感器进行非电量变换电量时，均需对敏感元件通以恒定电流。
总之，稳流电源(包括交、直流)的应用领域是多方面的，在技术和经济上的效益是明显的，在选择电气设备的供电电源时，必须考虑是否应采用稳流电源，在某些领域，稳流电源则成为相对比较适用的电源。
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