PL57900B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 12. XI. 1965 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 30. VIII. 1969 57900 KI. 21 g, 7/03 MKP H05c AJCO UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Dietrich Kloock, inz. Heinz Wolf Wlasciciel patentu: VEB Elektroprojekt Berlin, Berlin (Niemiecka Re¬ publika Demokratyczna) Uklad z transformatorem impulsowym w obwodzie wyladowania, najkorzystniej do generatorów impulsów przeznaczonych do elektrycznego polowu ryb Wynalazek dotyczy ukladu z transformatorem impulsowym w obwodzie wyladowania generato¬ rów impulsów, przeznaczonych najkorzystniej do^ elektrycznego polowu ryb.Znany jest uklad polaczen generatora impulsów do lowienia ryb za pomoca elektrycznych impul¬ sów pradowych wprowadzanych do wody za po¬ moca elektrod, w którym dla optymalnego dopaso¬ wania impulsów do odbiornika, w impulsowy obwód pradowy wlaczony jest transformator im¬ pulsowy, który znajduje sie miedzy generatorem impulsów, umieszczonym na statku, a elektroda¬ mi zanurzonymi w wodzie, przy czym transfor¬ mator ten plywa w poblizu elektrod. Zasadniczy, schemat takiego ukladu przedstawiony jest na fig. 1.Urzadzenie ladownicze 1 laduje kondensator 2.Rozladowanie kondensatora 2, po jego uprzednim naladowaniu, nastepuje przez zawór wyladowania 3, który polaczony jest szeregowo z transformato¬ rem impulsowym 4. Wskutek szeregowego pola¬ czenia zaworu 3 i transformatora 4 przeplywaja impulsy pradowe tylko jednego kierunku. Zelaz¬ ny rdzen transformatora 4 magnesowany jest na¬ pieciem na kondensatorze 2 podczas przeplywu pradu. Wystepujacy przy tym prad magnesowa¬ nia, po zmaleniu do zera pradu pierwotnego, ply¬ nie nadal w obwodzie wtórnym transformatora 4, przez indukcyjnosc 5 i opornosc 6.Jego zanik, a tym samym rozmagnesowanie 2 transformatora 4 przebiega wedlug funkcji wy¬ kladniczej, której stala czasowa zalezy od induk- cyjnosci glównej transformatora 4 i od opornosci 6 i jest stosunkowo duza. 5 Aby mozna bylo sterowac rozmagnesowywaniem stosuje sie uklad, w którym do transformatora impulsowego dolaczony jest obwód magnesowania wstepnego, skladajacy sie ze zródla napiecia, dla¬ wika blokujacego, uzwojenia magnesowania wstep- 10 nego oraz z kabla pomocniczego, przy czym tran¬ sformator impulsowy rozmagnesowany jest w cza¬ sie przerw miedzy impulsami, przez napiecie ujem¬ ne dostarczane ze zródla napiecia magnesowania wstepnego. Male zuzycie energii w tym ukladzie 15 uzyskuje sie przez umieszczenie po wtórnej stro¬ nie transformatora zaworu, który blokuje prad wsteczny plynacy przy rozmagnesowywaniu i przy¬ czynia sie do tego, ze przy rozmagnesowywaniu dostarczona musi byc energia potrzebna do prze- 20 magnesowania transformatora impulsowego. Za¬ równo uklad ze swobodnym rozmagnesowaniem przez opornosc, jak i uklad do rozmagnesowywa- nia za pomoca obwodu magnesowania wstepnego, posiadaja istotne wady. 25 Stosunkowo duza stala czasowa w znanym ukla¬ dzie ze swobodnym rozmagnesowywaniem przez indukcyjnosc i opornosc, czyni koniecznym sto¬ sowanie duzych przerw miedzy impulsami. Jezeli warunek ten nie bedzie spelniony, a czestotliwosc 30 powtarzania impulsów bedzie za duza, to rdzen 5790057 900 3 4 transformatora nie zostanie rozmagnesowany i znajdzie sie w zakresie nasycenia. Wskutek tego wzrasta prad magnesowania transformatora, a prad wtórny odpowiednio maleje.Duzy prad magnesowania nakladajacy sie na prad pierwotny powoduje wzrost jego wartosci szczytowej i skutecznej.W ukladzie do oddzielnego rozmagnesowywania konieczne sa dodatkowe naklady na uklad magne¬ sowania wstepnego.Wynalazek ma na celu usuniecie tych wad.Wynalazek stawia sobie za zadanie stworzenie ukladu z transformatorem impulsowym w obwo¬ dzie wyladowania generatora impulsów, w któ¬ rym transformator impulsowy bez dodatkowych nakladów wykorzystywany jest lepiej pod wzgle¬ dem magnetycznym, a w którym w znacznym stop¬ niu unika sie nasycenia rdzenia transformatora podczas rozladowywania kondensatora.Wedlug wynalazku zadanie to zostalo rozwia¬ zane w ten sposób, ze uzwojenie pierwotne znaj¬ dujacego sie w obwodzie generatora impulsów, transformatora impulsowego, wlaczonego miedzy urzadzeniem ladujacym, kondensatorem i urzadze¬ niem rozladowujacym, a szeregowym polaczeniem indukcyjnosci z opornoscia, polaczone jest bezpo¬ srednio w szereg z kondensatorem tak, ze przez uzwojenie pierwotne plynie prad ladowania i wy¬ ladowania. W ukladzie kaskadowym, w którym wieksza ilosc kondensatorów polaczona jest rów¬ nolegle, a w którym wyladowania ich dokonuje sie przez oddzielne zawory polaczone z oddziel¬ nymi uzwojeniami pierwotnymi transformatora impulsowego, posiadajacego odpowiednia ilosc tych uzwojen, lub tez dokonuje sie w ten sposób, ze kondensatory polaczone w szereg przez zawory, rozladowuje sie przez uzwojenie pierwotne tran¬ sformatora, wedlug wynalazku w szereg z kazdym kondensatorem wlaczone jest jedno uzwojenie pierwotne transformatora impulsowego, przez kaz¬ de z których przeplywa prad ladowania i rozla¬ dowania.Jezeli zamiast oddzielnych uzwojen pierwotnych dla kazdego kondensatora, stosuje sie jedno wspólne uzwojenie pierwotne, to umieszcza sie je w ukladzie tak, ze plynie przez nie prad wylado¬ wania kondensatorów polaczonych w szereg przez zawory, a prad ladowania plynie przez nie tylko czesciowo zaleznie od liczby kondensatorów pola¬ czonych szeregowo, lub uzwojenie to polaczone jest bezposrednio w szereg z jednym z konden¬ satorów tak, ze plynie przez nie calkowity prad rozladowania i ladowania tego kondensatora.Dobranie punktu pracy na charakterystyce mag¬ nesowania transformatora dokonuje sie w ten spo¬ sób, ze do kondensatora dolaczony jest równolegle uklad oporników polaczonych szeregowo lub rów¬ nolegle, lub w ten sposób, ze w szereg z konden¬ satorem i uzwojeniem pierwotnym wlaczone sa oporniki, których opornosc zwieksza sie silnie, wskutek wypierania pradu (naskórkowosci) przy rozladowaniu, przy czym punkt pracy zmienia sie przez uklad szeregowy i równolegly tych opor¬ ników.Dobranie punktu pracy mozliwe jest równiez przez umieszczenie na uzwojeniu pierwotnym tran¬ sformatora odczepów tak, ze prad ladowania albo rozladowania plynie tylko przez czesc uzwo¬ jenia. Szczególnie korzystnym jest, gdy transfor¬ mator ma dwa uzwojenia po stronie pierwotnej, z których jedno jest uzwojeniem pierwotnym, a drugie uzwojeniem zwrotnym. Uzwojenia te sa tak umieszczone, ze przez uzwojenie zwrotne ply¬ nie tylko prad ladowania, a przez uzwojenie pier¬ wotne tylko prad rozladowania. Poza tym uzwo¬ jenia te sa sprzezone magnetycznie i posiadaja takie ilosci zwojów, ze srednia wartosc sumarycz¬ nego przeplywu magnesujacego równa jest zeru, lub powstaje róznicowy przeplyw sluzacy do na¬ stawiania punktu pracy.Zaleta ukladu, wedlug wynalazku, jest to, ze bez dodatkowych elementów konstrukcyjnych, je¬ dynie przez inny uklad znanych elementów, tran¬ sformator impulsowy wykorzystany jest lepiej magnetycznie, przy czym unika sie nasycenia pod¬ czas rozladowania kondensatora.Wynalazek zostanie objasniony na podstawie przykladów wykonania uwidocznionych na ry¬ sunku.Na fig. 2 przedstawiony jest uklad z szerego¬ wym polaczeniem uzwojenia pierwotnego i kon¬ densatora, na fig. 3 schemat zastepczy rozladowa¬ nia wedlug fig. 2, na fig. 4 uklad kaskadowy, w którym transformator impulsowy ma dwa uzwo¬ jenia pierwotne, na fig. 5 uklad kaskadowy, w którym transformator impulsowy ma jedno uzwojenie pierwotne, na fig. 6 uklad, w którym uzwojenie pierwotne ma kilka odczepów, a na fig. 7 przedstawiony jest uklad odpowiadajacy fig. 2 z oddzielnymi uzwojeniami dla pradu lado¬ wania i rozladowania.Kondensator 2 ladowany jest z urzadzenia la¬ dowania, przez uzwojenie pierwotne transforma¬ tora impulsowego 4 i rozladowuje sie przez zawór 3 i transformator 4, w którego obwód wtórny wlaczona jest indukcyjnosc 5 i opornosc 6 (fig. 2).Poniewaz rozladowanie nastepuje w postaci oscy¬ lacji, wiec zawór 3 wygasza je. Nastepnie kon¬ densator 2 laduje sie ponownie.Warunek, azeby rdzen transformatora 4 nie nasycal sie chwilowo, oznacza, ze przy koncu kaz¬ dego okresu skladajacego sie z rozladowania i po¬ nownego ladowania, musi byc uzyskana ta sama wartosc strumienia magnetycznego dla transfor¬ matora 4, to znaczy, ze calka z napiecia transfor¬ matora 4 w stanie drgajacym w przedziale czasu trwania okresu Ti, musi sie równac zero. Przy tym róznica strumienia musi byc mniejsza niz zakres wykorzystywany wynikajacy z charakte¬ rystyki magnesowania.Wedlug fig. 3 napiecie na transformatorze wy- di raza sie równaniem UT = iR'+ —L' (1) dt gdzie UT oznacza wartosc chwilowa napiecia na transformatorze, 4, i oznacza wartosc chwilowa pradu w transformatorze 4, R' oznacza opornosc zastepcza ukladu wedlug fig. 3, a L' oznacza in¬ dukcyjnosc ukladu wg fig 3.Wynika stad warunek dla pracy bez nasycenia. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6057 5 Ti Ti / Ut dt --=f i R' dt + 1/ (i(Ti) — i(0)) = O (2) 0 0 Drugi skladnik jest zawsze zerem, poniewaz w stanie oscylacji dwie wartosci pradu przesu¬ niete o czas trwania okresu Ti sa sobie równe.Poniewaz prad plynie równoczesnie przez kon¬ densator 2, wiec /idt =/Cduc (3) gdzie c oznacza pojemnosc kondensatora 2, a Uc wartosc chwilowa napiecia na kondensatorze 2.Podstawiajac do równania (2) uzyskuje sie Ti / Ut dt = R' C [uc (Ti) - Uc(0)] (4) Poniewaz w stanie oscylacji dwie wartosci na¬ piecia na kondensatorze, przesuniete o Ti, sa sobie równe, wiec przy tym ukladzie Ti / Ut dt =0 (5) o to znaczy, ze warunek wedlug równania (2) zostal spelniony. Bedzie on zawsze spelniony, gdy war¬ tosc srednia pradu plynacego przez transformator 4, scalkowana w czasie trwania okresu, bedzie równa zeru. Transformator 4 namagnesowuje sie podczas rozladowania, a podczas nastepujacego ladowania strumien magnetyczny powraca do wartosci poczatkowej.Wedlug fig. 4 kondensatory 2.1 i 2.2 ladowane sa jednoczesnie z urzadzenia ladowniczego 1 przez dlawiki 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 i uzwojenia pierwotne 4.1 i 4.2 transformatora 4, a nastepnie rozladowuje sie przez zawory 3.1 i 3.2 oraz uzwojenia pier¬ wotne 4.1 i 4.2 powodujac przeplyw pradu w po¬ laczonych szeregowo indukcyjnosci 5 i opornosci 6, dolaczonych do uzwojenia wtórnego 4.3. Ze wzgledu na to, ze uzwojenia pierwotne 4.1 i 4.2 polaczone sa bezposrednio w szereg z kondensato¬ rami 2.1 i 2.2 istnieja wiec takie warunki jak w pierwszym przykladzie.Wedlug fig. 5 kondensatory 2.1 i 2.2 ladowane sa z urzadzenia ladowania 1 przez dlawiki 7.1, 7.2, 7.3 oraz przez czesc uzwojenia pierwotnego 4.4, a rozladowuje sie przez zawory 3.1, 3.2 i uzwoje¬ nie pierwotne 4.4 powodujac przeplyw pradu w szeregowo polaczonych indukcyjnosci 5 i opor¬ nosci 6, dolaczonych do uzwojenia wtórnego 4.3.Prad rozladowania plynie tu przez cale uzwojenie pierwotne 4.4. Jest to konieczne, gdyz calkowita srednia wartosc pradu ladowania przy dwóch rów¬ nolegle ladowanych kondensatorach 2.1, 2.2, jest dwa razy wieksza od sredniej wartosci pradu roz¬ ladowania. Aby wyrównac dla transformatora 4 calkowity przeplyw w czasie okresu, prad lado¬ wania powinien plynac tylko przez polowe cal¬ kowitego uzwojenia pierwotnego.Na fig. 6 przedstawiony jest ten sam uklad co na fig. 2, przy czym do kondensatora 2 dolaczony jest równolegle opornik rozladowczy 8 lub kom¬ binacja oporników, a zawór 3 dolaczony jest do odczepu pierwotnego uzwojenia 4.4 transformatora 4. Ze wzgledu na opornosc 8 nie spelnia sie tu zaleznosc J idt = J Cduc podana dla pierwszego przykladu. Srednia wartosc pradu ladowania jest 900 6 wieksza niz srednia wartosc pradu rozladowania.Wskutek tego punkt pracy przesuwa sie na dalsze zalamanie krzywej magnesowania tak, ze do mag¬ nesowania przy rozladowaniu moze byc wykorzy- 5 stana cala charakterystyka magnesowania. To sa¬ mo uzyskuje sie, jezeli przeplyw magnesujacy dla pradu ladowania dobrac wiekszy niz dla pradu rozladowania.Warunek ten jest spelniony, jezeli zawór 3 do- io laczony jest do jednego z odczepów uzwojenia pierwotnego 4.4 transformatora 4. Na fig. 7 kon¬ densator 2 laduje sie z urzadzenia ladowania 1 przez uzwojenie zwrotne 4.5 oddzielone galwani¬ cznie od uzwojenia pierwotnego 4.4 transformato- 15 ra 4, a rozladowuje sie przez zawór 3 i uzwoje¬ nie pierwotne 4.4 powoduje przeplyw pradu przez szeregowy uklad indukcyjnosci 5 i opornosci 6, dolaczony do wtórnego uzwojenia 6.Przez uzwojenie 4.5 przeplywa tylko prad lado- 2* wania ii, a przez uzwojenie pierwotne 4.4 prze¬ plywa tylko prad rozladowania i .Uzwojenie 4.4 i 4.5 sa sprzezone magnetycznie tak, ze ich przeplywy magnesujace sie znosza.• Po kazdym rozladowaniu strumien zostaje spro- 25 wadzony do swej wartosci poczatkowej istniejacej przy rozpoczeciu rozladowania.Poniewaz liczba zwojów uzwojenia zwrotnego 4.5 jest wieksza niz uzwojenia pierwotnego 4.4, wiec punkt pracy przesuwa sie na dolne zakrzy- 30 wienie charakterystyki magnesowania. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad z transformatorem impulsowym w ob¬ wodzie wyladowania, najkorzystniej do genera- 35 torów impulsów przeznaczonych do elektrycz¬ nego polowu ryb z obwodem rozladowania skladajacym sie z tego transformatora, konden¬ satora, zaworu, indukcyjnosci i opornosci, zna¬ mienny tym, ze uzwojenie pierwotne transfor- 40 matora impulsowego (4), wlaczonego po stro¬ nie pierwotnej do urzadzenia ladowania (1) przez zawór (3) z dolaczonym kondensatorem (2), a po stronie wtórnej polaczonego z obwo¬ dem szeregowym zlozonym z indukcyjnosci (5) 45 i opornosci (6), jest polaczone szeregowo bez¬ posrednio z kondensatorem (2). 2. Uklad, wedlug zastrz. 1, w którym obwód roz¬ ladowania sklada sie z transformatora, z kilku polaczonych równolegle kondensatorów, do 50 kazdego z których dolaczony jest zawór, oraz z indukcyjnosci i opornosci, a rozladowanie kondensatorów nastepuje przez oddzielne za¬ wory polaczone z uzwojeniami pierwotnymi transformatora impulsowego lub przez konden- 55 satory polaczone szeregowo przez zawory i do¬ laczone do jednego uzwojenia pierwotnego, znamienny tym, ze w szereg z kazdym kon¬ densatorem (2.1, 2.2) polaczone jest jedno uzwo¬ jenie pierwotne (4.1, 4.2) transformatora im- 60 pulsowego (4), lub zamiast kilku uzwojen pier¬ wotnych (4.1, 4.2) wlaczone jest jedno wspólne uzwojenie pierwotne (4.4) tak, ze przeplywa przez nie prad rozladowania kondensatorów (2.1, 2.2) polaczonych szeregowo przez zawory 65 (3.1, 3.2), a prad ladowania plynie tylko przez7 57 900 8 jego czesc zaleznie od liczby polaczonych sze¬ regowo kondensatorów (2.1, 2.2), lub tez uzwo¬ jenie pierwotne (4.4) polaczone jest bezposred¬ nio szeregowo z kondensatorem (2.1, 2.2) tak, ze plynie przez nie calkowity prad ladowania 5 i rozladowania jednego z kondensatorów (2.1, 2.2). 3. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze w szereg z kazdym kondensatorem (2.1, 2.2) polaczone sa uzwojenia pierwotne (4.1, 4.2) ii transformatora impulsowego (4) tak, ze przez te uzwojenia (4.1, 4.2) plynie prad ladowania i rozladowania kondensatorów (2.1, 2.2). 4. Uklad, wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze ustalenie punktu pracy na krzywej magneso- 15 wania transformatora impulsowego (4) zmienia sie przez dolaczenie jednego lub kilku pola¬ czonych szeregowo lub równolegle oporników (8), równolegle do kondensatora (2, 2.1,

2.2) lub przez to, ze do uzwojenia pierwotnego (4.1, 4.2, 20 4.4) transformatora (4) dolaczone sa oporniki tak, ze wartosc ich opornosci zwieksza sie zna¬ cznie przy przebiegu rozladowczym wskutek wypierania pradu, a zmiane dokonuje sie przez odpowiednie polaczenie szeregowe i równolegle tych oporników, lub tez przez to, ze uzwojenie pierwotne (4.1, 4.2, 4.4) transformatora (4) po¬ siada kilka odczepów tak rozmieszczonych, ze albo prad ladowania, albo rozladowania plynie tylko przez czesc tego uzwojenia. 5. Uklad wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze uzwojenie pierwotne (4.4) i uzwojenie zwrotne (4.5) transformatora (4) ma tak polaczone, ze przez uzwojenie zwrotne (4.5) plynie tylko prad ladowania, a przez uzwojenie pierwotne (4.4) tylko prad rozladowania, przy czym uzwojenia (4.4, 4.5) sprzezone sa magnetycznie i posia¬ daja takie ilosci zwojów, ze srednia wartosc wypadkowej przeplywu magnesujacego równa jest zeru, lub tworzy sie róznica przeplywu sluzaca do nastawiania punktu pracy.KI. 21 g, 7/03 57 900 MKP H 05 c ^-Jh 2 PlIJ I Fig.1 *-J '11$ liii Fig. 2 ^1 ±4 /^.3 f ii 7. Z =r^ 4.7 -MH TJ /.* 4.2 1.3 S 5 Rg.l*. 7.UKI. 21 g, 7/03 57 900 MKP H 05 c 1 + i 1 u H— 1 T b_t I" 7.3 43 Fig.5 t-3 -i ^.3 /#* +- ( 2 ' 11 ^3 ^ .// 'i 1 4.

3. Fig.7 Krak 1, z. 217 V. 69 280 PL