Прецизионный стабилизатор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИ САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Соеетскиа

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 05.11.1968 (№ 1214791, 26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано ОЗ.V1.1970. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 22.IX.1970

Кл. 21а, 35/14

Комитет по лолам иаобретеиий и открытий при Совете Министрос

СССР. 1ПК Н 02гп 7 42

Ci 05(i/12

УДК 621.316.722.1(088.8) Авторы изобретения

Б. М. Егоров, И. A. Сорокопуд, 3. Д. Ав" ê. îâ, . В. .М. Гончаро

H. Ф. Назаренко и В. А. Акопов

Конструкторско-технологическое бюро Главэлектроирибора

Министерства приооростроения. средств автоматизации и сис управления СССР

Заявитель

ПРЕЦИЗИОННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Известны прецизионные стабилизаторы переменного напряжения, в которых в качестве датчика отклонения выходного напряжения стабилизатора от .номинального используются фоторезисторы, соединенные с подвижной системой гальванометра,. являющегося узлом управления. Исполнительным элементом схемы служит усилительный каскад.

Недостатками известных стабилизаторов являются малая эффективность фазочувствительной схемы узла вольт-добавки, наличие источника постоянного опорного напряжения (что приводит к дополнительным погрешностям), инерционность, вызванная использованием в качестве управляющего элемента гальванометра, подвижная система которого представляет собой рамку с зеркальцем. Кроме того, применение в качестве исполнительного элемента усилительного каскада, который не является чисто балансной схемой, приводит к фазовым искажениям.

Предлагаемое устройство освобождено от указанных недостатков за счет исключения источника стабилизированного опорного IIaпряжения, использования в качестве управляющего и измерительного элементов оптимальнофазового преобразователя, и выполнения исполнительного элемента по схеме балансного модулятора, соединенного входом с измерительной дпагона II lo преобразователя.

Цепи управления преобразователя подключены к выходам ьыпрямптелей. соединенных с выходными зажимами стабилизатора. Бла5 годаря этому повышается быстродействие и уменьшаются погрешности выходного напряжения преобразователя.

Принципиальная схема описываемого стабилизатора представлена на чертеже.

10 Стабилизатор содержит балапсный модулятор в качестве фазочувствцтельного усилителя, собранный на ла IIIGx 1, 2 с выходным 8 и входным 4 трансформаторами и переменным резистором 5 в катодных цепях. Управ15 ляющие сетки ламп 1, 2 соединены с конца»и вторичной обмотки трансформатора 4, средняя точка которой соединена с вторичной обмоткой 6 трансформатора 7. Первичная обмотка трансформатора 7 подключена к вход20 ным клеммам 8 стабилизатора, которые соединяются с псточппкохт переменного напряжения.

В качестве узла, выявляющего отклонение выходного переменного напряжения стабили25 затора относительно его номинального значеHIM использован оптимальнофазовый преобразователь напряжения, который осуществляет прямое преобразование величины и знака изменения постоянного напряжения в

30 соответствующие пм величину амплитуды пе272390

60 ременного напряткения и его фазу. Скачкообразное изменение фазы на 180 происходит при переходе знака отклонения постоянного напряжения (относительно его оптимального значения) через нуль. Одновременно оптимальнофазовый преобразователь управляет работой балансного модулятора с помощью переменного напряжения, снимаемого с его измерительной диагонали.

Оптимальнофазовый преобразователь напряжения собран из резисторов 9 — 12, переменных резисторов 18, 14 и полупроводниковых стабилитронов 15 — 18. Диагональ пигания преобразователя подключена ко вторичной обмотке 19 трансформатора 7, средняя точка которой может быть заземлена. Измерительная (выходная) диагональ преобразователя подключена к первичной обмотке входного трансформатора 4 балансного модулятора.

К выходным клеммам 20 стабилизатора подключен трансформатор 21. К части вторичной обмотки трансформатора 21 подсоединен выпрямительный мост 22 с фильтром, составле нным из резистора 28 и конденсаторов 24, 25, который является источником анодного питания ламп 1, 2. Напряжение анодного питания подводится к средней точке первичной обмотки трансформатора 8, Третья и четвертая обмотки трансформатора 21 идентичны и соединены соответственно с выпрямителями 2б, 27, на выходах которых имеются фильтры, составленные из резисторов 28 и 29 и конденсаторов 80 — 88. Выпрямители 2б, 27 с фильтрами являются электрически раздельными и одинаковыми источниками постоянных напряжений, выходы которых соответственно подключены к точкам 84, 85 и

86, 37 управляемых плеч оптимальнофазового преобразователя напряжения между точками 38, 89 и 40, 41.

Работа прецизионного стабилизатора напряжения промышленной частоты сводится к осуществлению плюсовой или минусовой вольт-добавки трансформатором 8 при уменьшении или увеличении величины .напряжения на выходе стабилизатора.

Независимо от изменения величины выходного напряжения стабилизатора на управляющие сетки ламп 1, 2 через среднюю точку вторичной обмотки трансформатора 4 подается одинаковое по величине синфазное переменное напряжение с обмотки б трансформатора 7. Это напряжение вызывает протекание через лампы 1, 2 одинаковых по мгновенным значениям переменных составляющих анодных токов. Равенство анодных токов определяет равенство магнитных потоков в Ш-образном сердечнике трансформатора 8 и их взаимную компенсацию в его среднем стержне, несущем вторичную обмотку, так как на его боковых стержнях расположены анодные обмотки ламп 1, 2, концы которых включены

15 гю г5

Зо

45 так, что создаваемые ими мгновенные магнигные потоки направлены встречно.

При номинальном значении выходного напряжения стабилизатора переменное напряжение в измерительной диагонали оптимальнофазового преобразователя напряжения (между точками 89, 40) отсутствует; во вторичную обмотку трансформатора 4 переменное управляющее напряжение от оптимальнофазового преобразователя напряжения не поступает; равенство анодных токов ламп 1, 2 не нарушается, и вольт-добавка во вторичной обмотке трансформатора 8 отсутствует.

При изменении выходного напряжения стабилизатора относительно его номинального значения в измерительной диагонали оптимальнофазового преобразователя напряжения (между точками 89, 40) возникает переменное напряжение, величина и фаза которого определяются величиной и знаком отклонения выходного напряжения. При этом через первичную обмотку трансформатора 4 начинает протекать переменный ток, вызывающий во вторичной обмотке трансформатора 4 дополнительное управляющее переменное напряжение, которое в зависимости от знака изменения напряжения на управляющей сетке одной лампы находится в фазе, а на управляющей сетке другой лампы — в противофазе с переменным напряжением, подаваемым с обмотки б трансформатора 7. Равенство анодных токов ламп 1, 2 нарушается, и во вторичной обмотке трансформатора 8 возникает плюсовая или минусовая вольт-добавка, которая складывается с выходным напряжением стабилизатора или вычитается из него. В результате номинальное значение напряжения остается постоянным.

Для нормальной работы стабилизатора необходимо, чтобы обмотки б, 19 трансформатора 7 были включены согласно. Трансформатор 7 подключен ко входу стабилизатора, чтобы реакция нагрузки, подключенной на

его выходе, которая может иметь различный характер,,не влияла на фазовое соотношение в балансном модуляторе. Изменение же входного напряжения не нарушает работы стабилизатора.

Предмет изобретения

Прецизионный стабилизатор переменного напряжения, содержащий входной трансформатор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения погрешности выходного напряжения, в качестве измерительного и управляющего элемента использован оптимальнофазовый преобразователь напряжения, а исполнительный элемент выполнен по схеме балансного модулятора, соединенного входом с измерительной диагональю преобразователя, при этом цепи управления:последнего подключены к выходам выпрямителей, соединенных с выходными зажимами стабилизатора.

272390 и У8к

Составитель P. Чернобельская

Редактор Т. 3. Орловская Техред 3. Н. Тараненко Корректор С. М. Сигал

Заказ 2540/8 Тираж 480 Подпи ное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2