Opublikowano dnia 10 kwietnia 1961 r. s liii -t ©OBJ pi.BIBLIOTBKAl POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44356 KI. 21 c, 67/63 Inz. Wlodzimierz Simonotuicz Warszawa, Polska Regulator magnetyczny Patent trwa od dnia 9 czerwca 1960 r.Przedmiotem wynalazku jest regulator mag¬ netyczny (transduktor), sluzacy jako regulator pradu lub napiecia (mocy) do regulacji zasi¬ lania reflektorów teatralnych, oswietlenia sal widowiskowych, aparatury rentgenowskiej, lamp jarzeniowych do reklam i temu podobnych urzadzen, gdzie jest potrzebna plynna zmiana pradu lub napiecia zasilajacego odbiornik o du¬ zej stabilnosci, tj. bez wahan pradu lub na¬ piecia roboczego przy szybkich zmianach pradu sterowniczego.Znane regulatory magnetyczne wielostopniowe ze znanymi ukladami sprzezenia zwrotnego wy¬ kazuja slaba stabilnosc regulacji szczególnie przy malych mocach sygnalu sterowniczego, tj. powstaja wahania napiecia na odbiorniku przy naglym wlaczeniu sterowania, zanim ustali sie zadana wartosc napiecia.Regulator magnetyczny wedlug wynalazku usuwa w sposób pewny wady znanych regula¬ torów przez skojarzenie sprzezenia obwodu glflwnego i zwrotnego dlawików glównych z obwodem zwrotnym dlawików sterowniczych, oraz wprowadzenia sprzezenia dodatniego dla¬ wików glównych na wejsciowy obwód stero¬ wania.Regulator magnetyczny wedlug wynalazku jest przedstawiony w postaci schematu ideo¬ wego na rysunku, na którym fig. 1 przedstaw wia przykladowy schemat w zastosowaniu do regulacji napiecia lub pradu roboczego dowol¬ nego rodzaju odbiornika, np. zarówki projek¬ cyjnej Od, fig. 2b przedstawia oscylogram stru¬ mienia swietlnego tej zarówki, fig. 2a — oscy¬ logram pradu zarówki, zas fig. 2c ¦— wykres napiecia sterowniczego, przy naglym jego zala¬ czeniu. Lewa strona oscylogramu z fig. 2 przed¬ stawia stan naglego zalaczenia napiecia sterow¬ niczego, zas prawa jego wylaczenia. % oznacza stala czasu ukladu regulatora.Regulator magnetyczny sklada sie z nastepu¬ jacych wazniejszych czesci: transformatora wej¬ sciowego T\v wyposazonego w uzwojeniu Twa, Twb, Twe, dwóch dlawików glównych Dni D12, posiadajacych uzwojenia robocze Dha i Di2b oraz uzwojenia sterujace.., polaczone szeregowo Diib»,Di2b;,Diic; JD12C; DllE; D12e i dwóch dlav5$Jfrów. sterawAicIty^ D2i i D22 po¬ siadajacych uzwojenie glówne D2iA i D22a oraz uzwojenia sterujace polaczone szeregowo D2ic, D22C, D21D, D22d, D2iK» D22e, dlawika Do wy¬ posazonego w dwa uzwojenia, prostowników Pu ^2 pz p4 p5 kondensatorów Ci, C2 oraz oporów Ri, R2, R3, R4.W schemacie regulatora wedlug wynalazku - rozróznia sie obwód pradu roboczego, czyli ob¬ wód glówny A, obwód zwrotny B dlawików On, Di2 obwód zwrotny C dlawików D2i, D22, obwód sterowania D (wejscie sygnalu) oraz ob¬ wód pomocniczy E z dlawikiem Do, Obwód gjówny A stanowia: uzwojenie Twa transformatora Tw, prostowniki Pi. uzwojenia glówne dlawików Dha, D12a, oraz przykladowo zastosowany odbiornik — zarówka projekcyj¬ na Od.W sklad obwodów sterowniczych B, C, D, E wchodza: uzwojenia wtórne Twb Twc transfor¬ matora zasilajacego Tw, uzwojenia sterujace Diib, Di2b, Dnc, D12C dlawików Dn, Di2 uzwojenia glówne D2ia, D22a dlawików D2i, D22 uzwojenia sterujace D2ic, D22C, D2id, D22d dlawików D21, D22 prostowniki P2, P3, P4, P5 oporniki Ri, R2, R3, R4, oraz kondensatory Ci i C2. Oporniki omowe Ri, R2, R3 i R4 moga byó zastapione przez oporniki indukcyjne (dla¬ wiki) lub pojemnosciowe (kondensatory) badz ich dowolne zestawienia.Qbwód pomocniczy E stanowia: uzwojenia 11— 12 i 21 — 22 dlawika pomocniczego D0, uzwojenia D21e, D22e dlawików D2i, D22, uzwo¬ jenia D^E, Di2e dlawików Dn i Di2. Dlawik Dó móze^ byó zastapiony przez kondensatory lub oporniki omowe.Istotna cecha regulatora magnetycznego wed¬ lug wynalazku jest zastosowanie róznicowego sprzezenia zwrotnego, zlozonego co najmniej z dwóch Ukladów sprzezenia, npi ze sprzezenia ujemnego i dodatniego; tJklad ujemnego sprzezenia zwrotnego dlawi-" ków £)2i, D22 wchodzacego w sklad róznicowego sprzezenia przykladowo przedstawionego na fig. 1 schematu jest zlozony z dwóch czesci, badz tylko' z jednej, przy czym jedna czesc tego ukladu stanowia dwa zródla napiecia polaczo¬ ne przeciwsobnie. Sa to uzwojenia Twe trans¬ formatora Tw oraz uzwojenia Dnc Di2c dla¬ wików Dn, Di2 przy czym, przy pracy biegu luzem, tj. przy braku sygnalu sterowania na zaciskach 7 -=— 8, napiecia te sa równe i skie¬ rowane przeciwnie. Wskutek tego na zaciskach 1 — 2 oporu R2, wypadkowa napiecia jest bliska zeru.Przy przylozeniu napiecia na zaciski 7 — 8 nastepuje przeplyw pradu sterowniczego po¬ przez uzwojenia D2n5, D22d dlawików D2i, D22 i napiecie na uzwojeniu Dnc Di2c dlawików Dn, Di2 zmniejsza sie, przez co róznicowa war¬ tosc napiecia pojawia sie na zaciskach 1 — 2 oporu R2 i zasila za posrednictwem prostowni¬ ka P4 uzwojenia zwrotne D2ic D22c dlawików D2i, D22. W ten sposób samoczynnie zaleznie od spadku napiecia na uzwojeniach D^a, D12a dlawików Dllt D12 podawany jest róznicowy sygnal ujemnego sprzezenia zwrotnego na uz¬ wojenia D2ic D22c — dlawików D2i, D22.Druga czesc ukladu ujemnego sprzezenia zwrotnego dlawików D2i, D22 stanowi zródlo napiecia wyprostowanego, zbieranego z dowol¬ nego rodzaju opornika, np.' z opornika omo¬ wego R3, którego zaciski 2 — 3 polaczone sa szeregowo z uzwojeniem D2ic D22c dlawików D2i, D22. Wielkosc tego napiecia zalezy od wartosci pradu przeplywajacego przez opornik R3. Podczas ustalonej pracy regulatora wartosc tego pradu jest jednakowa. Nagle zmiany war¬ tosci pradu przeplywajacego przez odbiornik, np. w postaci zarówki Od, zmieniaja równiez chwilowo wartosc pradu, plynacego przez opor¬ nik R3.W wyniku tego zmienia sie równiez chwilowo wartosc ujemnego sprzezenia zwrotnego, co ostatecznie powoduje szybka stabilizacje pra¬ cy ukladu bez kolysan wielkosci napiecia za¬ rówki Ód.W odmianie regulatora magnetycznego wed¬ lug wynalazku druga czesc- ujemnego sprzeze¬ nia zwrotnego nioze stanowic szeregowe pola¬ czenie uzwojenia D2ic D22C: dlawików D2i, D2^ z obwodem uzwojenia DnB Di2b dlawików Dn, Di2. ¦¦-•¦ Uklad dodatniego sprzezenia zwrotnego w róz¬ nicowym sprzezeniu zwrotnym jest zrealizowa¬ ny przez przylozenie poprzez zaciski 2 — 3 napiecia z opornika R4 na obwód wejsciowy.:D regulatora. Napiecie to jest proporcjonalne do spadku napiecia na uzwojeniach glównych Dha Dt2A dlawików Dn i Di2. Napiecie to jest naj¬ wieksze przy braku na :zaciskach/ 7 i 8 sygnalu ^sterowania i maleje ze wzrostem tego sygnalu*¦ Na fig. 1, przedstawiajacej przykladowo sche¬ mat regulatora wedlug wynalazku, napiecie tego dodatniego sprzezenia jest otrzymywane z uzwojenia Dnc Di2c nawinietego na glów¬ nych dlawikach Dir i Di2. Napiecie to za — 2 —posrednictwem oporu R4 zasila obwód stero¬ wania, dajac wstepne napiecie na prostownik, P5 i uzwojenie D21d D22d dlawika D2i i D22- Wspólpraca opisanych powyzej obwodów róz¬ nicowego sprzezenia zwrotnego, ujemnego i do¬ datniego, przy dobraniu wlasciwego stosunku wartosci napiecia sygnalów daje nastepujace korzysci: eliminuje skutecznie kolysanie na¬ piecia na odbiorniku Od nawet przy bardzo szybkich zmianach napiecia sterowniczego, poz¬ wala na zmniejszenie mocy sygnalu sterowni¬ czego podawanego na zaciski 7 — 8, pozwala na zmniejszenie czasu odpowiedzi, ulatwia ksztaltowanie pozadanej charakterystyki stero¬ wania oraz pozwala na lepsze dopasowanie napedu sterownika do jego skali napieciowej.Przy biegu luzem regulatora magnetycznego wedlug wynalazku, tj. przy braku sygnalu ste¬ rowniczego na zaciskach 7 — 8, prad magne¬ sujacy rdzenie dlawików Dn, D12 [obwód A] jest pobierany glównie z obwodu pomocnicze¬ go dlawika D0 lub zastepczo z kondensatora lub opornika, przez co prad przecieku przez odbiornik Od jest zmniejszony do wartosci blis¬ kiej zeru. Podczas regulacji zas prad plynacy w obwodzie DQ lub zastepczo przez konden¬ sator wplywa na samoczynne dopasowanie opor¬ nosci uzwojen DnA, D12a dlawików Dn, Di2 (obwód A) do mocy odbieranej przez regu¬ lator.Dzialanie regulatora magnetycznego wedlug wynalazku w uproszczeniu przedstawia sie, jak nastepuje.Przykladajac na zaciski 1^-2 napiecie sieci, np. 220 V, zasila sie transformator Tw. Pod¬ wyzszone napiecie transformatorem Tw wyste¬ pujace na zaciskach 11 — 43 zasila uzwojenia DnA, D12a dlawików glównych Dn i D12 polaczone szeregowo z ukladem prostowników Pi oraz odbiornikiem Od. Plynacy prad w ob¬ wodzie glównym A zostaje rozgaleziony pro¬ stownikami Pi^na prady jednokierunkowe pul¬ sujace w uzwojeniach DnA i Di2A dlawików Dn i D12. Skladowa stala tych pradów jest skompensowana pradem plynacym w uzwoje¬ niach Dub D12b oraz DnE, D12e tak, ze wy¬ padkowy .strumien magnetyczny w rdzeniach dlawików Dn i D12 jest zmienny. Prad prze¬ cieku w obwodzie glównym jest wówczas maly, gdyz straty na magnesowanie rdzenia pokry¬ wane sa z obwodu E dlawika D0 (lub konden¬ satora) za posrednictwem uzwojen DnE, Di2e dlawików Dn i Di2. Sterowanie obwodu glów¬ nego dlawików Dlt i D12 odbywa sie za po¬ srednictwem dlawików Dt{ i D22 (obwód A) oraz obwodów sterowniczych B, C i D, Uzwojenia glówne D2ia, D22A dlawików D2t i D22 sa zasilane z uzwojenia Twa (zaciski 42 — 43) transformatora Tw- Niezaleznie od tego zasilania na rdzenie tych dlawików dzialaja prady dwóch uzwojen — uzwojenia zwrotnego D2iC 022c (obwód C) oraz uzwojenia sterowa¬ nia D21d D22D (obwód D. Prad plynacy w ob¬ wodzie zwrotnym C dlawików D21 i D22 hamu¬ je prad sterowania dlawików Dn i Di2, zas prad plynacy w obwodzie sterowniczym D po¬ wieksza prad sterowania dlawików Dn i Dl2.Przykladajac do zacisków wejsciowych 7 — 8 [obwód D] napiecie sterownicze zmienne, przy¬ kladowo w granicach od 0 dc 12 V z dowolnego sterownika, powoduje sie przeplyw pradu wy¬ prostowanego prostownikiem P5 w obwodzie uzwojen D2iD D22d dlawików D2i, D22. Prze¬ plyw tego pradu powoduje wysterowanie dla¬ wików D21 i D22 i powiekszenie pradu steru¬ jacego dlawiki Dn i D12, czyli w rezultacie nastepuje zwiekszenie napiecia na odbiorniku Od. Regulacja ta jest plynna. Opisany powy¬ zej uklad róznicowego sprzezenia zwrotnego ujemnego i dodatniego odgrywa zasadnicza role w stabilnej pracy regulatora magnetycz¬ nego. PL