Преобразователь переменногонапряжения
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскня
Соцналнстнческнк
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (is) 81 3622 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06. 06. 79 (2I) 2776351/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет
Опубликовано 150382. Бюллетень Й910
Дата опубликовання опнсання (я)м. к.з
Н 02 M 5/40
G 05 F 1/32
Государственный комитет
СССР яо деаан бр и и открытий (53) УДК 621 316. .722.1(088.8) (72) Автор изобретения
A. Ф. Березовский
Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике, в частности ко вторич ным источникам питания.
Известен преобразователь переменного напряжения, содержащий магнитный усилитель (Му) с вольтодобавочным трансфораматором, первичная обмотка которого питается чеpcs m 12. . Недостаток устройства состоит в том, что оно требует относительно ббльшого диапазона изменения напряжения на вольтодобавочном трансформаторе. Этот диапазон должен быть не меньше, а с учетом изменения тока нагрузки даже больше, чем диапазон изменения входного напряжения.
Наиболев близким к предлагаемому является устройство, содержащее магнитный усилитель с обмотками подмагничивания и с двумя включенными параллельно рабочими обмотками, общак точка которых подключена к первой входной клемме, а свободные концы соединены с первыми выводами по переменному току соответствующих выпрямителей, вторив выводы по переменному току которых объединены и подключены ко второй входной клемме, выводы выпрямителей по постоянному току через соответству ющие конденсаторы подключены к соответствующим первичным обмоткам трансформатора, два переменных резистора и вторичная обмотка трансформатора 12) .
Недостатком этого устройства является нестабильное напряжение на выходе.
Цель изобретения - стабилизация выходного напряжения.
Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе переменного напряжения соответствующие обмотки подмагничивания через введенные переключающие блоки, состоящие иэ реле, обмотки которыл подсоединены через контакт реле на" правления, подключены к управляю2@ щим входам соответствующих переменННх резисторов, причем одна нз обм1" ток реле направления подключена к входньал клеммам, а другая - к зажимам вторичной обмотки трансформатора, которая через введенный первый режимный переключатель зашунтирована пропускающим фильтром третьей гармоники:.,при этом конденсаторы подклю-. чены к соответствующим первичньм
30 )обмоткам трансформатора через вне813622 денные второй и третий режимный переключатель соответственно, Кроме того, резисторы могут быть выполнены нелинейными.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства.
Схема содержит магнитный усилитель 1, рабочие обмотки 2 и 3 магнитного усилителя, ныполненного с параллельными ветвями, точку 4 подсоединения рабочих обмоток магнитного усилителя, входные клеммы 5 и 6, вольтодобавочный трансформатор 7 с первичными обмотками 8 и 9, однофаэные днухлолупериодные выпрямители 10, балластные резисторы 11 (могут быть нелинейными), обмотки 12 управления 15 магнитного усилителя (могут быть,ЬыЕ включены через рабочие обмотки промежуточного магнитного усилителя), вторичную обмотку 13 вольтодобавочного трансформатора, обмотки 14 лод- Я магничивания (лоложительной обратной связи) магнитного усилителя, конденсаторы 15, подсоединенные через режимные переключатели 16; реле 17 направления, блоки 18 для перекла- р чения полярности подсоединения обмоток 14 лодмагничивания н зависимости от положения контакта реле 17 направления (содержат промежуточные реле, обмотки которых включены через контакт реле 17 направления), конденсатор 19 и дроссель 20 для шунтирования вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора пропускающим фильтром третьей гармоники через дополнительный режимный лереключатель 21, выходной зажим 22 стабилизатора напряжения (второй выходной зажим является общим со нходом
5).
Устройство работает следующим об- 4О разом.
Выпрямители 10 выпрямляют несину-. соидальные токи, проходящие н рабочих обмотках магнитного усилителя.
Первичные обмотки 8 и 9 вольтодобавочного трансформатора 7 включены так, что происходит вычитание ампервитков, созданных постоянными и переменными составляющими этих выпрямленных несинусоидальных токов ° B результате на зажимах вторичной обмотки 13 вольтодобавочного трансформатора 7 появляется напряжение с нечетНыми гармониками. Когда ре>кимными переключателями 16 отключены конденсаторы 15, то на зажимах вто- 55 ричной обмотки 13 близки ло величине амплитуды первой и третьей гармоник. При этом, включив режимным переключателем 21 пропускающий фильтр иэ конденсатора 19 и дросселя 20, бО можно шунтировать вторичную обмотку
13 по третьей гармонике (или отвести третью гармонику для попутного . использования). Когда же конденсаторы 15 подсоединены режимными переключателями 16, причем постоянная 1 времени цепи: балластный резистор 11l (с параллельными оЬмотками 14) конденсатор 15, выбрана значительно больше периода напряжения сети, то не успевающий разрядиться конденсатор 15 лодзалирает вентили ныпрямимителя 10. При этом н один иэ полупериодов, когда ампервитки рабочей обмотки и суммарные амлервитки подмагничивания вычитаются, ток в рабочей обмотке может сонсем отсутствовать вследствие залирания вентилей ныпрямителя 10 напряжением на конденсаторе 15. Такие перерывы тока и рабочих обмотках магнитного усилителя создают повышение КПД.
При обоих положениях режимных переключателей 16 перемена знака суммарных амлервитков подмагничивания вызывает изменение на 180 фазы первой гармоники (а также третьей). Условия управления магнитным усилителем 1 выбираются так, чтобы суммарные ампервитки лодмагничивания были равны нулю вблизи от средних значений и входного напряжения, и тока. нагрузки, подсоединенной к выходным зажимам 5 и 22 стабилизатора напряжения. Включение обмоток управления осуществляется так, чтобы лри увеличении входного напряжения выше среднего значения появляющаяся первая гармоника напряжения на вторичной обмотке 13 вольтодобаночного трансформатора 7 вычиталась иэ нходного напряжения (была с ним приблизительно в противофазе), а при уменьшении входного напряжения ниже среднего значения добавлялась к нему (приблизительно совпадала по фазе) . За счет этого необходимыйдиапазон изменения напряжения нольтодобавочного трансформатора, а также токов в рабочих обмотках магнитного усилителя уменьшается приблизительна вдвое по сравнению с известным,в связи с чем уменьшаются средние по" терн мощности и стоимость уст >ойства.
Если магнитный усилитель 1 при необходимости работает с положительной обратной связью, т.е. имеет обмотки
14 подмагничивания, то лри перемене знака суммарных ампервитков подмагничивания требуется изменить полярность лодсоединення обмоток 14 к резисторам 11, чтобы обратная связь оставалась положительной. Эту операцию производит реле 17 напранления с помощью переключающих блоков 18.
Выбор положения режимных переключателей 16 производится иэ условий обеспечения; минимальных потерь мощности сдвига приблизительно на 0 о или 180 между напряжением на втоG ричной обмотке 13 и направлением сети, что способствует уменьшению средЮ о
813622 них пбтерь мощности и стоимости устройства., Когда резисторы 11 выполнены нелинейными, например, в виде последовательно соединенных линейного резистора и полупроводникового стабилизатора, то возможно изменять характеристику предлагаемого устройства на отдельных ее участках. Если при таких нелинейных резисторах 11 подсоединены конденсаторы 15, то подзапирание вентилей у выпрямителей 10 возрастает более интенсивно при малых токах в рабочих обмотках магнитного усилителя. Если подмагничивающие обмотки 14 подсоединены через переключающие блоки 18 параллельно полупроводниковым стабилит.ронам в составе нелинейных резисторов 11, то положительная обратная связь оказывает заметное влияние лишь при малых токах в рабочих об-; мотках магнитного усилителя.
При необходимости можно первичные обмотки 8 и 9,вольтодобавочного трансформатора 7 выполнить с не- . большой разницей витков или добавить маловитковую первичную обмотку (например, в рассечку провода, соединяющего общий зажим выпрямителей 10 и сетевой зажим 6),. Такие мероприятия, например могут создавать подмагничивание вольтодобавочного трансформатора, повьыающее его чувствительность вблизи нулевого значения суммарных ампервитков подмагничивания в магнитном усилителе, или изменять характеристику предлагаемого устройства на отдельных ее участках.
Формула изобретения о
1. Преобраэователь переменного напряжения, содержащий магнитный усилитель с обмотками подмагничивания и с двумя, включенными параллельно рабочими обмотками, общая точка которых подключена к первой входной клемме, а свободные концЫ соединены с первыми выводами по переменному току соответствующих выпрямителей, вторые выводы по переменному току которых объединены и подключены ко второй входной клемме, выходы выпрямителей по постоянному току через соответствующие конденсаторы подключены к соответствующим первичным обмОткам трансформатора, два переменных резистора и .вторичная обмотка трансформатора, отличающийся тем, что, с целью стабилизации выходного напряжения, соответствующие обмотки подмагничивания через введенные переключающие блоки, состоящие из реле, обмотки которых подсоединены
2О через контакт реле направления, подключены к управляющим входам соответствующих переменных резисторов, причем одна из обмоток реле направления подключена к входным клеммам,, а другая — к зажимам вторичной обмотки трансформатора, которая через введенный первый режимный переключатель зашунтирована пропускающим фильтром третьей гармоники, при этом конденсаторы подключены к соответствую-, щим первичным обмоткам трансформатора череэ введенные второй и третий. ,,режимный переключатель соответствен но.
2. Преобразователь по и. 1, о тЗ . л и ч а ю шийся тем, что резис торы выполнены нелинейными.
Источники информации, прияныте во внимание при экспертизе
1. Ивахненко А.Г., Петина Н.В.
Стабилизаторы напряжения с комбини рованным управлением. Издательство
AH УССР, К., 1958, 89, рис. 30 °
2. Авторское свидетельство СССР
461475, кл. Н 02 М 5/16, 1975.
В1нгг
Составитель С. Черныаева
Редакто Е. о ошенко Тех A. Ач Ко екто И. Шарохин
Заказ 90 Тираж 30 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам.изобретений и открытия
113035 Иосква 5-35 Ра окая наб. д. 4 5
Филиал ППП Датент г Ужгород, ул Проектная, ппп .патент зак, 3503