Устройство для стабилизации переменного напряжения

Устройство для стабилизации переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 440654

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Зявлено 01.03.71 (21) 1626749/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 29.01.75 (51) М. Кл. G 05f 1/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.722 1 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. А. Зимаков, В. С. Медынцев и А. А. Неганов

Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научноисследовательский институт «Гидропроект» им. С. Я. Жука (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для автоматического поддержания заданного уровня переменного напряжения и может быть применено для стабилизации напряжения питания при больших нагрузках с большой точностью без искажения формы кривой н апряжения.

Известны устройства для стабилизации переменного напряжения, содержащие регулирующий элемент в виде вольтодобавочных трансформаторов с двумя группами выключателей в первичных обмотках и схему управления с измерительным органом, пороговыми элементами, мультивибратором, схемами совпадения, инверторами, схемой ИЛИ, реверсивным двоичным счетчиком и усилителями управления.

Цель изобретения — повышение надежности, коэффициента полезного действия и качества стабилизируемого напряжения.

Это достигается за счет того, что последовательно с источником переменного напряжения включены вольтодобавочные трансформаторы, первичные обмотки которых при помощи одной группы выключателей связаны с выходом устройства и шунтированы второй группой выключателей, взаимно сблокированных с первой группой выключателей, причем обе группы выключателей через усилители управления связаны с триггерами реверсивного двоичного счетчика, который через диодную схему совпадений И связан с мультивибратором и при помощи реле времени и разделительной схемы ИЛИ вЂ” с двумя по5 роговыми элементами, один из которых через инвертор связан с шинкой уменьшения напряжения, а другой через другие инверторы— с шинкой увеличения напряжения двоичного счетчика, при этом они с помощью регулиро10 вочных сопротивлений подсоединены к делителю напряжения, соединенного через выпрямитель, фильтр и согласующий трансформатор с выходом устройства. Вторичные напряжения вольтодобавочных трансформаторов относятся друг к другу как числа в двоичном коде.

Последовательно с источником напряжения и в противофазе с ним подключена вторичная обмотка дополнительного вольтодобавочного трансформатора, первичная обмотка которого непосредственно соединена с выходом устройства.

На чертеже изображена электрическая схема предложенного устройства.

Устройство состоит из источника переменного напряжения 1 и включенных последовательно с ним нескольких вольтодобавочных трансформаторов 2 и 3, выходные напряжения которых связаны между собой следующим соотношением: Ug = 2 Uy, (е = 2 Уе

440654

60 б5

= 2Чl .... U 2" — У,, где U> — самая низкая ступень изменения выходного напряжения стабилизатора. Первичные обмотки вольтодобавочных трансформаторов 3 при помощи сблокированных между собой выключателей 4 и 5 подсоединены к переменному выходному напряжению.

Схема управления состоит из мультивибратора 6, диодной схемы совпадения И 7, реверсивного двоичного счетчика 8, триггеры которого через усилители управления 9 связаны с выключателями 5, двух пороговых элементов 10 и 11, один из которых через инвертор

12 связан с шинкой увеличения напряжения

13, а другой через инверторы 14, 15 — с шинкой уменьшения напряжения 16, а оба они через схему ИЛИ 17 и реле времени 18 связаны с диодной схемой совпадения 7. Пороговые элементы 10 и 11 через регулировочные резисторы 19, 20, стабилитрон 21, делитель напряжения на резисторах 22 — 24, выпрямитель с фильтром 25 и измерительный трансформатор 26 связаны с выходом устройства стабилизации. Резистор 23 необходим для изменения уровня стабилизированного напряжения, а резистор 22 — для компенсации температурных изменений параметров датчиков, стабилитронов, диодов измерительной цепи.

В исходном положении, т. е. когда выходное напряжение стабилизатора соответствует заданному, пороговый элемент 11 находится во включенном состоянии, а пороговый элемент 10 — в выключенном, реле времени 18— сброшено, диодная схема совпадений 7 запер-та, импульсы мультивибратора 6 не проходят на вход двоичного реверсивного счетчика 8, на шинках увеличения и уменьшения напряжения нет. Триггеры счетчика стоят в какомто определенном положении и соответственно включены определенные трансформаторы таким образом, что сумма входного напряжения

U<, добавочного напряжения U и напряжений вольтодобавочных трансформаторов 3 равна заданному выходному напряжению U,.

Добавочный трансформатор 2 необходим для понижения напряжения источника 1 таким образом, чтобы получающееся в результате сложения напряжение U< + U было всегда при всех изменениях входного напряжения U< и нагрузки меньше заданного выходного напряжения U,. Для этой цели трансформатор 2 включен в противофазе с напряжением источника 1 и напряжениями вольтодобавочных трансформаторов 3.

Выключатели 4 и 5 сблокированы таким образом, что включенным из них может быть только один. К выходному напряжению трансформаторы подключаются при помощи выключателей 5. У отключенных трансформаторов первичные обмотки должны быть замкнуты при помощи выключателей 4 для уменьшения сопротивления вол ьтодобавочных трансформаторов протекающему току нагрузки.

При увеличении источника напряжения 1 и выходного напряжения срабатывает пороговый элемент 10, который через инвертор 12 открывает шинку уменьшения напряжения 16 и запускает реле времени 18. Через определенное время, необходимое для отстройки от кратковременных резких изменений напряжения, срабатывает реле времени 18, с диодной схемы совпадения 7 снимается блокировка, импульсы мультивибратора 6 начинают поступать на вход двоичного реверсивного счетчика 8, переключая его в сторону уменьшения напряжения (отсчет назад). Выходное напряжение уменьшается до тех пор, пока пороговый элемент 10 не сбросится. Тогда сбрасывается реле времени 18, блокируется схема совпадения И 7, снимается напряжение с шинки уменьшения напряжения 16, и счетчик

8 останавливается.

При уменьшении напряжения источника 1 и соответственно выходного напряжения U„ сбрасывается пороговый элемент 11, который черз инвертор 14 запускает реле времени 18, а через инвертор 15 открывает шинку увеличения напряжения 13. Счетчик 8 начинает переключаться в сторону увеличения, выходное напряжение начинает увеличиваться, поскольку подключаются вольтодобавочные трансформаторы 3 с большим выходным напряжением. Так происходит до тех пор, пока выходное напряжение не повысится до того уровня, при котором пороговый элемент 11 снова сработает, реле времени 18 сбросится, снимется напряжение с шинки увеличения напряжения 13, диодная схема совпадений 7 закроется, и счетчик 8 остановится.

Уровень напряжения стабилизации можно регулировать с помощью резистора 23. При помощи резисторов 19, 20, меняя пороги срабатывания элементов 10, 11, устанавливают диапазон изменения выходного напряжения

I- ЛК

Для увеличения процентного изменения напряжения на входе пороговых элементов и точности регулирования последовательно с выпрямителем и фильтром 25 и пороговыми элементами 10, 11 включают стабилитрон 21.

Предмет изобретения

1. Устройство для стабилизации переменного напряжения, содержащее регулирующий элемент в виде вольтодобавочных трансформатров с двумя группами выключателей в первичных обмотках и схему управления с измерительным органом, пороговыми элементами, мультивибратором, схемами совпадения, инверторами, схемой ИЛИ, реверсивным двоичным счетчиком и усилителями управления, отлич а ющееся тем, что, с целью повышения надежности, коэффициента полезного действия и качества стабилизируемого напряжения, вторичные обмотки вольтодобавочных трансформаторов включены последовательно с источником регулируемого пере440654

Составитель В. Круглова

Редактор Т. Загребельная Техред Г. Дворина

Корректор Т. Гревцова

Заказ 65/16 Изд. № 195 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 менного напряжения, а первичные — при помощи одной группы выключателей соединены с выходом устройства и шунтированы второй группой выключателей, взаимно сблокированных с первой группой выключателей, причем обе группы выключателей через усилители управления соединены с триггерами реверсивного двоичного счетчика, который через схему совпадения подключен к мультивибратору и при помощи введенного в схему реле времени и схемы ИЛИ вЂ” к пороговым элементам, один из которых через инвертор соединен с шинкой уменьшения напряжения двоичного счетчика, через другие инверторы— с шипкой увеличения напряжения двоичного счетчика, а чсрез регулировочные резисторы, делитель напряжения, выпрямитель, фильтр и согласующий трансформатор пороговые эле5 менты соединены с выходом устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона задаваемых уровней стабилизации, последовательно с источником регулируемого перемен10 ного напряжения и в противофазе с ним включена вторичная обмотка дополнительного вольтодобавочного трансформатора, первичная обмотка которого непосредственно соединена с выходом устройства.