Управляемый трансформатор

Управляемый трансформатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C.îüîç Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.02.80 (21) 2888391/24-07 (51) М. Кл.

Н Ol F21/08

Н ОI.F 29/14 с присоединением заявки №вЂ”

Гоеудорстеенный комлтет (23) Приоритет— (53) УДК 621.314.. 228 (088. 8) Опубликовано 30.10.81. Бюллетень Х 40 по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 05.11.81 (72) Авторы изобретения

Р, 1 .Л. В. Кардаков, А. М. Репин и С. A. Сазонов

I (7l ) Заянитсль (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулируемым электроиндук-. ционным аппаратам, в которых регулирование осуществляется изменением магнитной проницаемости магнитопровода с помощью подмагничивания, и может быть использовано в регулируемых и стабилизированных ис5 точниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), аппаратуры проводной связи и вычислительной техники.

Известны управляемые трансформаторы употрансы), регулирование выходного напряжения которых осуществляется изменением магнитной проницаемости магнитной системы подмагничиванием постоянным током.

Указанный трансформатор. содержит магнитную систему, включающую два С-образных сердечника, на которых размещены обмотки переменного тока и два замкнутых

П-образных сердечника, на которых размещены обмотки подмагничивания (управления). Сердечники соединены в магнитную систему так, что С-образные сердечники торцами стержней примыкают с двух сторон к стержням замкнутых Гl-образных сердечников, образуя в местах сочленения крестооб2 разные пересечения стержней магнитной системы. При этом замкнутые П-образные магнитопроводы составляют независимые магнитные контуры для потока обмотки управления и пересекают в поперечном направлении магнитный контур для переменного потока, образованный двумя С-образными магнитопроводами. Работа трансформатора основана на изменении магнитной проницаемости замкнутых П-образных сердечников при изменении тока управления (I ).

Недостатком известного решения является конструктивная сложность магнитной системы.

Наиболее близкими к предлагаемому являются управляемые трансформаторы, магнитная система которых выполнена сочленением двух С-образных сердечников, на одном из которых размещены первичная и втбричная обмотки переменного тока, а на другом обмотка управления постоянного тока, причем в плоскости сочленения сердечники развернуты таким образом, что плоскости сечений окон являются взаимно ортогональными. Гlоследовательно с первичной обмоткой употранса включен конденсатор. Регу87? 631 лирование выходного напряжения употранса производится за счет перераспределения приложенного напряжения сети между конденсатором и первичной обмоткой употранса при изменении индуктивности обмотки с изменением магнитной проницаемости магнитной системы в процессе подмагничивания постоянным током (2).

Недостатком известного устройства является относительно низкий коэффициент использования активных материалов ввиду ограничения величины индукции переменного магнитного потока площадью сопря>кения торцов С-образных магнитопроводов.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования активных материалов управляемого трансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что в управляемом .трансформаторе, содержащем первичную и вторичную обмотки переменного тока и обмотку управления постоянного тока, размещенные на магнитной системе, выполненной сочленением двух магнитопроводов из ленточной электротехнической стали, плоскости окон которых взаимно ортогональны, причем обмотка управления размещена на одном С-образном магнитопроводе, а первичная обмотка, последовательно с которой включен конденсатор, и вторичная обмотка размещены на втором магнитопроводе, второй магнитопровод, на котором размещены обмотки переменного тока, выполнен замкнутым, преимущественно О-образной формы и с одним из ярм этого магнитопровода сочленен упомянутый C-образный магнитопровод.

Кроме того, С-образный магнитопровод, на котором размещена обмотка управления, выполнен из сплошного материала с низкой магнитной проницаемостью.

На фиг. 1 изображен управляемый трансформатор, общий вид; на фиг. 2 — то же, электромагнитная схема; на фиг. 3, 4 — то же, магнитная система; на фиг. 5 — — вариант выполнения магнитной системы управляемого трансформатора с плоскошихToBBHHbIM замкнутым магнитопроводом; иа фиг. 7 — зависимость возвратной магнитной проницаемости материала магнитопровода от напряженности постоянного магнитного поля.

Управляемый трансформатор содержит первичную 1 и вторичную 2 обмотки переменного тока и обмотку 3 постоянного тока, размещенные на магнитной системе, выполненной сочленением двух магнитопроводов

4 и 5, плоскости окон которых взаимно ортогональны, причем обмотки управления размещены на С-образном магнитопроводе 5, а первичная обмотка, последовательно с ко-. торой включен конденсатор 6, со вторичной обмоткой размещена на втором магнитопроводе, выполненном замкнутым, например, стержневой конструкции, к одному из ярм

4 которого примыкает С-образный магнитопровод.

Устройство имеет следующие конструктивные особенности.

На фиг. 3 и 4 показаны примеры выполнения магнитной системы управляемого трансформатора, причем в случае использования магнитопровода (фиг. 4) С-образный магнитопровод 5, на котором размещена обмотка управления 3, выполнен из сплошного материала с низкой магнитной проницаемостью, например, чугуна или неэлектротехнической стали. Кроме того, в предлагаемой конструкции управляемого трансформатора возможно применение плоскошихтованных магнитопроводов (фиг. 5).

Работа управляемого трансформатора поясняется упрощенной схемой замещения (фиг. 6), составленной для приведенного трансформатора, т. е. обмотки переменного тока трансформатора приведены к одному числу витков через коэффициент трансформа20 ции.

Для схемы замещения (фиг. 6) при отсутствии тока управления можно записать без учета фа зо вы х с дни го в (1)

У -1, Z p (2) или подставив 2 в 1

Ug = U — Хс, (3) т. е. выходное напряжение зависит от величины падения напряжения на обмотках трансформатора.

Сопротивление трансформ атора определяется как

7. = йГ+х,*, (4) где величина 1. в сильной степени зависит от,магнитной проницаемости материала маг35 нитопровода и может быть выражена через индуктивность, т. е.

= в> 1.тр, (5) гдето = 2М вЂ” круговая частота;

1; — индуктивность приведенного трансформатора.

В свою очередь индуктивность может быть определена

1-тр = + чвозв (6) где Ж вЂ” приведенное число витков трансформатора;

5 и f — соответственно площадь сечения и длина пути магнитного потока;

>" ваяв — магнитная проницаемость материала магнитопровода.

При появлении в обмотках управления постоянного тока магнитная проницаемость

56 материала магнитопровода изменяется по кривой, приведенной на фиг. 7. Выходное напряжение трансформатора находится в прямой зависимости от напряженности магнитного потока постоянного тока H = Jypp. Юупр

55 ие зависит от его полярности. При этом, согласно (1) и значениях Ui = пост., Х = пост, наряду с изменением Z происходит изменение тока J и перераспределение падений

877631

5 напряжений на конденсаторе и первичной обмотке управляемого трансформатора. Так как переменный магнитный поток не пронизывает обмотку управления, в последней перемещения ЭДС не индуктируется.

Формула изобретения

1. Управляемый трансформатор, содержащий первичную и вторичную обмотки переменного тока и обмотку управления постоянного тока, размещенные на магнитной системе, выполненной сочленением двух магнитопроводов, плоскости окон которых взаимно ортогональны, причем обмотка управления размещена на одном С-образном магнитопроводе, а первичная обмотка, последовательно с которой включен конденсатор, и вторичная обмотка размещены на втором магнитопроводе, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использо вания активных материалов, магнитопровод„ на котором размещены обмотки переменнога тока, выполнен замкнутым, преимущественно О-образной формы, и с одним из ярм этого магнитопровода сочленен С-образный магнитопровод.

2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что С-образный магнитопровод, на котором размещена обмотка управления, выполнен из сплошного материала с низкой магнитной проницаемостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США № 3?57101, кл. 323 — 44, .

1973.

2. Задарей Г. П, Устройство питания на основе многофункциональных электронномагнитных трансформаторов. — <Электронная промышленность>, 1979, вып. 7(?9), с. 15, рнс. 2.

87763!

Ц7иг. 7

Составитель В. Лисин

Техред А. Бойкас

Тираж 787

Редактор Е. Папп

Заказ 9627/78

Корректор С. Шомак

Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4