Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania przerywacza wspólpracujacego z aktywnym dlawikiem wygladzajacym, posiadajacym dodatkowe uzwojenie, które umozliwia przekazywanie energii zgromadzonej w dlawiku z dlawika do odbiornika, bez zmiany pradu odbiornika. Przedmiot wynalazku stanowi uzupelniajace rozwiazanie wg patentu glównego PRL nr 109609 dotyczacego sposobu zmniejszania tetnien pradu w odbiorniku zasilanym napieciem przemiennym.W dlawiku znanym z patentu glównego nr 109609, oprócz uzwojenia pierwszego, wlaczonego miedzy zródlo napiecia zasilajacego a odbiornik, stosuje sie uzwojenie dodatkowe, w którym plynie prad zmienny. Prad ten jest regulowany w ten sposób, aby SEM indukowana w pierwszym uzwojeniu dlawika, na skutek zmian pradu w uzwojeniu dodatkowym, byla zawsze równa róznicy miedzy chwilowa wartoscia napiecia na zaciskach wyj¬ sciowych ukladu zasilajacego a pozadana wartoscia napiecia na odbiorniku. Spelnienie tego warunku uzyskuje sie np. przez zastosowanie obwodu sprzezenia zwrotnego miedzy odbiornikiem a elementem regulujacym war¬ tosc pradu w uzwojeniu dodatkowym.W wypadku, gdy napiecie zasilajace podawane jest do odbiornika przez przerywacz o regulowanym stopniu wypelnienia impulsów przy stalej czestotliwosci, rozwiazanie takie ma nastepujace wady. Strumien magnetyczny w rdzeniu dlawika osiaga najwieksza wartosc tylko przy jednej wartosci stopnia wypelnienia impulsów, zazwy¬ czaj bliskiej wartosci maksymalnej. Przy stopniu wypelnienia impulsów dalekim od tej wartosci i przy niezmie¬ nionej czestotliwosci, strumien osiaga wartosci mniejsze, a w efekcie dlawik nie jest w pelni wykorzystany.Ponadto zastosowanie dlawika nie rozszerza zakresu regulacji napiecia na odbiorniku, w porównaniu z ukladem pozbawionym dlawika.Istota sposobu sterowania, wedlug wynalazku, polega na tym, ze impuls wylaczajacy podawany jest do ukladu sterowania przerywacza w momencie, gdy indukcja magnetyczna w rdzeniu dlawika lub prad w uzwoje¬ niu dodatkowym dlawika osiaga najwieksza dopuszczalna wartosc, a impuls zalaczajacy podawany jest w mo¬ mencie, gdy wartosc pradu w uzwojeniu dodatkowym dlawika lub indukcja magnetyczna w rdzeniu dlawika osiaga najmniejsza dopuszczalna wartosc.2 126001 Zalety sposobu, wedlug wynalazku, polegaja na mozliwosci rozszerzenia zakresu regulacji stopnia wypel¬ nienia impulsów przerywacza oraz na zmniejszeniu strat komutacyjnych w przerywaczu, przy stopniach wypel¬ nienia rózniacych sie od wartosci t/T = 1/2.Przedmiot wynalazku zostanie blizej omówiony na przykladzie wykonania, uwidocznionym na rysunku, który przedstawia schemat ukladu do sterowania przerywacza wspólpracujacego z aktywnym dlawikiem wygla¬ dzajacym.Dlawik wygladzajacy posiada dwa uzwojenia 1 i 2, nawiniete na rdzeniu ferromagnetycznym. Pierwsze uzwojenie 1 wlaczone jest miedzy zacisk wyjsciowy przerywacza 3 a odbiornik 4. Uzwojenie dodatkowe 2 wlaczone jest miedzy pomocnicze zródlo napiecia zasilajacego 5, a tranzystorowy regulator pradu 6. Szeregowo z regulatorem pradu 6 polaczony jest bocznik do pomiaru pradu 7. Pozostale bieguny odbiornika 4, zródla napiecia 5 i bocznika 7 polaczone sa do pozostalego zacisku przerywacza 3. Wejscie sterujace tranzystorowego regulatora pradu 6 polaczone jest z wyjsciem wzmacniacza 8. Na wejscia wzmacniacza 8 podawane sa: napiecie sterujace proporcjonalne do wymaganej wartosci napiecia na odbiorniku, napiecie sprzezenia w przód z zacisku wyjsciowego przerywacza 3, oraz napiecie sprzezenia zwrotnego z zacisku wejsciowego przerywacza 3 w wypad¬ ku, gdy jego konstrukcja nie umozliwia przeplywu pradu odbiornika po zakonczeniu impulsu. Wzmacniacz sprzezenia zwrotnego 10 wlaczony jest miedzy bocznik 7 a wejscie sterujace przerywacza 3. W czasie, gdy przerywacz jest wlaczony, prad i2 plynacy w uzwojeniu dodatkowym 2 wzrasta. Dzieki sprzezeniu magnetyczne¬ mu uzwojen 1 i 2 w uzwojeniu 1 indukuje sie SEM o wartosci proporcjonalnej do predkosci narastania pradu i2.Kierunek tej SEM, przy wzroscie pradu i2, jest przeciwny do kierunku pradu ij, plynacego w uzwojeniu pierw¬ szym 1. Zmieniajac predkosc narastania pradu i2 mozna regulowac wartosc SEM indukowanej w uzwojeniu pierwszym 1, a w efekcie mozna regulowac wartosci pradu ii i napiecia na odbiorniku 1. O wartosci pradu plynacego przez regulator pradu 6 decyduja wartosci napiec podawanych na wejscia wzmacniacza 8. Wzmacniacz 8 dziala w ten sposób, ze pochodna pradu i2 jest proporcjonalna do róznicy miedzy napieciem sprzezenia w przód, proporcjonalnym do napiecia na zacisku wyjsciowym przerywacza a napieciem sterujacym. Dzieki temu SEM indukowana w uzwojeniu 1, której wartosc jest proporcjonalna do pochodnej pradu i2, ma zawsze taka wartosc i taki kierunek, ze napiecie na zacisku wejsciowym odbiornika 4 ma zawsze wartosc zblizona do wartosci wymaganej.Dodatkowe wygladzenie napiecia na odbiorniku uzyskuje sie dzieki zastosowaniu sprzezenia zwrotnego od napiecia na odbiorniku 4. Wzmacniacz 8 reaguje na sygnal sprzezenia zwrotnego w ten sposób, ze jesli napiecie na odbiorniku 4 zmaleje ponizej wartosci wymaganej, to maleje pochodna pradu i2, maleje SEM w uzwojeniu pierwszym 1, a napiecie na odbiorniku 4 wraca do poprzedniej wartosci.W czasie, gdy przerywacz jest wlaczony, prad i2 w uzwojeniu dodatkowym 2 oraz indukcja magnetyczna w rdzeniu wzrastaja. Proces ten moze trwac tak dlugo, dopóki indukcja magnetyczna nie osiagnie wartosci zblizonej do stanu nasycenia, lub dopóki prad i2 nie osiagnie wartosci dopuszczalnej ze wzgledu na parametry regulatora 6 lub uzwojenia dodatkowego 2. Po osiagnieciu jednej z tych wartosci granicznych, przerywacz 3 musi zostac wylaczony. Impuls wylaczajacy przerywacz 3 podawany jest na wejscie sterujace przerywacza 3 ze wzmacniacza sprzezenia zwrotnego 10. Wzmacniacz ten generuje impuls wylaczajacy wtedy, gdy prad i2 osiagnie maksymalna zadana wartosc.W czasie gdy przerywacz jest wylaczony, prad i2 oraz indukcja magnetyczna maleja. Gdy prad i2 osiagnie zadana graniczna wartosc minimalna, wzmacniacz 10 generuje impuls wlaczajacy przerywacz 3.Przy takim sposobie sterowania przerywacza czestotliwosc pracy przerywacza zmienia sie wraz ze zmiana¬ mi stopnia wypelnienia impulsów. Dla zilustrowania charakteru tych zmian porównane zostana dwa stany pracy ukladu: przy stopniu wypelnienia impulsów t/T = 1/2 oraz przy t/T = 1/200. Przy stopniu wypelnienia t/T = 1/2 w czasie trwania impulsu w dlawiku gromadzi sie porcja energii równa porcji energii dostarczonej w tym samym czasie do odbiornika. W czasie przerwy miedzy impulsami, ta sama porcja energii jest oddawana z dlawika do odbiornika.Przy stopniu wypelnienia impulsów t/T = 1/200 prad plynacy do odbiornika jest 100 razy mniejszy niz przy t/T = 1/2, natomiast w czasie trwania impulsu napiecie na uzwojeniu glównym dlawika, równe róznicy miedzy amplituda impulsu a napieciem na odbiorniku, jest prawie dwa razy wieksze niz przy t/T = 1/2. Aby uzyskac pelne wygladzenie pradu plynacego przez odbiornik, predkosc narastania pradu w uzwojeniu dodatkowym musi byc prawie dwa razy wieksza niz przy stopniu wypelnienia impulsów t/T = 1/2. W efekcie ta sama porcja energii, która byla gromadzona w dlawiku przy t/T = 1/2, teraz zostanie zgromadzona w czasie o polowe krótszym. Natomiast oddawanie tej porcji energii bedzie trwalo 100 razy dluzej niz przy t/T = 1/2, gdyz prad odbiornika jest 100 razy mniejszy. Tak wiec przy zmianie stopnia wypelnienia impulsów od t/T =1/2 do t/T = 1/200 czas trwania impulsu maleje tylko 2 razy, natomiast czas trwania przerwy miedzy impulsami wzrasta 100 razy, a czestotliwosc maleje prawie 100 razy.126001 3 Jak wynika z tych rozwazan, w sytuacji gdy stopien wypelnienia impulsów zdaza do zera. czas trwania impulsów nie zdaza do zera, lecz do wartosci zblizonej do polowy czasu trwania impulsu przy stopniu wypelnie¬ nia t/T = 1/2. Podobnie, gdy stopien wypelnienia impulsów zdaza do wartosci 1, czas trwania przerwy miedzy impulsami nie zdaza do 0, lecz do wartosci zblizonej do polowy czasu trwania impulsu przy t/T = 1/2.W przerywaczu dzialajacym ze stala czestotliwoscia, zakres zmian stopnia wypelnienia impulsów jest ograniczony tym, ze ani czasu trwania impulsu, ani czasu trwania przerwy nie mozna skracac ponizej pewnych wartosci, wynikajacych z cech konstrukcyjnych przerywacza. W efekcie równiez zakres regulacji napiecia na odbiorniku jest ograniczony i napiecie to nie moze uzyskiwac wartosci bliskich zeru, ani wartosci bliskich amplitudzie impulsów.W rozwiazaniu bedacym przedmiotem wynalazku, nawet przy bardzo duzych zmianach stopnia wypelnie¬ nia impulsów, ani czas trwania impulsu ani czas trwania przerwy miedzy impulsami nie maleja ponizej wartosci okolo 1/2 czasu trwania impulsu przy stopniu wypelnienia t/T = 1/2. Dzieki temu, w rozwiazaniu bedacym przedmiotem wynalazku, istnieje mozliwosc plynnej regulacji napiecia w bardzo szerokim zakresie, praktycznie od zera do pelnej wartosci amplitudy impulsu.Zastrzezenie patentowe Sposób sterowania przerywacza wspólpracujacego z aktywnym dlawikiem wygladzajacym, posiadajacym uzwojenie pierwsze, wlaczone miedzy przerywacz a odbiornik, oraz uzwojenie dodatkowe, w którym plynie prad zmienny, regulowany w ten sposób, aby sila elektromotoryczna indukowana w uzwojeniu pierwszym, na skutek zmian pradu w uzwojeniu dodatkowym, byla równa róznicy miedzy chwilowa wartoscia napiecia na wyjsciu przerywacza a suma wymaganej wartosci napiecia na odbiorniku i spadków napiecia na impedancjach pozostalych elementów obwodu, polaczonych szeregowo z odbiornikiem, wedlug patentu nr 109609, zna¬ mienny tym, ze przerywacz wlaczany jest w chwili, gdy indukcja magnetyczna w rdzeniu dlawika, lub prad w uzwojeniu dodatkowym (2) osiagna najmniejsza zadana wartosc, a wylaczany jest w chwili, gdy indukcja magnetyczna w rdzeniu dlawika lub prad w uzwojeniu dodatkowym (2) osiaga najwieksza zadana wartosc.126 001 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL