SU435513A1

SU435513A1 - Magnetizable ferroresonant voltage stabilizer

Info

Publication number: SU435513A1
Application number: SU1848677A
Authority: SU
Inventors: В. М. Немыкина В. А. Кулинич С. В. Шапиро
Priority date: 1972-11-23
Filing date: 1972-11-23
Publication date: 1974-07-05

Description

1one

Предлагаемое изобретение относитс к феррорезонансным стабилизаторам напр жени с параллельным резонансным контуром. Феррорезона«сные стабилизаторы с обычным насыщенным сордечником имеют искаженную форму кривой выходного напр жени . Точность стабилизации феррорезонансного стабилизатора также часто не удовлетвО|р ет требовани м нагрузки.The present invention relates to ferroresonant voltage stabilizers with a parallel resonant circuit. Ferroreson's stabilizers with a common saturated source have a distorted output voltage curve. The accuracy of stabilization of the ferroresonant stabilizer also often does not satisfy the load requirements.

Известны схемы, в которых дл улучшени формы кривой примен ютс дополнительные устройства - фильтры высших гармоник. В качестве одного из элементов фильтра используетс батаре конденсаторов стабилизатора . Эта батаре разбиваетс как правило на грулпы, последовательно с которыми включаютс линейные дроссели.Circuits are known in which additional devices — higher harmonic filters — are used to improve the shape of the curve. A capacitor bank is used as one of the filter elements. This battery is usually broken up into gruels, in series with which linear chokes are connected.

Образованные таким образом резонансные цепочки настроены «а подавление третьей, п той и т. д. гармоник. Применение таких фильтipOB 1суш,ественно усложн ет конструкцию стабилизатора , увеличивает его вес и стоимость. Кроме того, этот метод не позвол ет улучшить качество стабилизации напр жени .Resonant chains formed in this way are tuned to the “third, fifth, etc. harmonics” suppression. The use of such fillets for drying significantly complicates the design of the stabilizer and increases its weight and cost. In addition, this method does not improve the quality of voltage stabilization.

Цель изобретени .- улучшить форму кривой выходного напр жени феррорезонансного стабилизатора и качество его стабилизации без суш,ественного увеличени расхода активных материалов. Это достигаетс тем, что в качестве нелинейного элемента стабилизатора применен дроссель с расщепленным на три части сердечником и добавочной обмоткой подмагничивани и также введен контур обратной св зи по току нагрузки. Дл по снени конструкции устройства и его работы на чертеже изображена принципиальна схема подмагничиваемого феррорезонансного стабилизатора напр жени , где 1 - нелинейный элемент; 2 - его силовые обмотки; 3 - его насыщенные сердечники; 4 - его ненасыщенный сердечник (с воздушным зазором ); 5 - выпр мительный мост нелинейного элемента; 6 - обмотка подмагничивани нелинейного элемента; 7 - конденсатор; 8 -The purpose of the invention is to improve the shape of the output voltage curve of a ferroresonant stabilizer and the quality of its stabilization without sushi, a natural increase in the consumption of active materials. This is achieved by applying a choke with a core split into three parts and an additional bias winding as a nonlinear element of the stabilizer, and a feedback loop on the load current is also introduced. To clarify the design of the device and its operation, the drawing shows a schematic diagram of a magnetisable ferroresonant voltage stabilizer, where 1 is a nonlinear element; 2 - its power windings; 3 - its saturated cores; 4 - its unsaturated core (with an air gap); 5 - rectifying bridge of non-linear element; 6 - winding bias nonlinear element; 7 - capacitor; eight -

линейный дроссель; 9 и 10 - его силова и компенсирующа обмотки; 11 - сопротивление нагрузки; 12 - шунтовое сопротивление; 13 - согласующий трансформатор; 14 - выпр мительный мост; 15 - транзисторный усилитель контура обратной св зи; 16 и 17 - балластные сопротивлени .line choke; 9 and 10 - its power and compensating windings; 11 - load resistance; 12 - shunt resistance; 13 - matching transformer; 14 - rectifying bridge; 15 is a transistor feedback loop amplifier; 16 and 17 - ballasts.

Подмагничиваемый феррорезонансный стабилизатор устроен следующим образом. Последовательно с линейным дросселем 8 включен нелинейный элемент 1, зашунтированный конденсатором 7. Вс цепь подключаетс к сети переменного напр жени . К зажимам нелинейного элемента 1 или конденсатора 7 через компенсирующую обмотку 10 линейногоThe magnetizable ferroresonant stabilizer is arranged as follows. A nonlinear element 1, shunted by a capacitor 7, is connected in series with the linear choke 8. The entire circuit is connected to an alternating voltage network. To the terminals of the nonlinear element 1 or capacitor 7 through the compensating winding 10 linear

дроссел 8 подключаетс нагрузка.Throttle 8 connects the load.

Нелинейный элемент состоит из трех сердечииков , два из которых насыщены - сердечники 3, и один - ненасыщен и имеет воздущный зазор - сердечник 4.The nonlinear element consists of three cores, two of which are saturated - cores 3, and one - is unsaturated and has an air gap - core 4.

На насыщенных сердечниках 3 расположены две одинаковые встречно соединенные силовые обмотки 2. Последовательно с обмотками 2 включены входные зажимы выпр мительного моста 5, к выходу которого подключена обмотка нодмагничивани 6, охватывающа все три сердечника нелинейного элемента - 3, 3 и 4.Two identical oppositely connected power windings 2 are located on saturated cores 3. Consistently with windings 2, input clamps of a rectifying bridge 5 are connected, the output of which is connected by a node magnetizing winding 6, covering all three cores of the nonlinear element - 3, 3 and 4.

Дл коррекции по току применен контур обратной св зи, состо щий из небольщого сопротивлени 12, включенного последовательно с нагрузкой, согласующего трансформатора 13, входна обмотка которого подключена параллельно сопротивлению 12, а выходна к выпр мительному мосту 14, к выходу моста 14 подключен переход эмиттер - база транзистора 15 и балластное сопротивление 16. Переход эмиттер-коллектор транзистора 15 вместе с балластным сопротивлением 17 включен па1раллельно обмотке подмагничивани 6.For current correction, a feedback loop is applied, consisting of a small resistance 12, connected in series with the load, a matching transformer 13, the input winding of which is connected parallel to the resistance 12, and the output winding to the rectifying bridge 14, to the output of the bridge 14 an emitter junction is connected The base of the transistor 15 and the ballast resistance 16. The emitter-collector junction of the transistor 15, together with the ballast resistance 17, is connected parallel to the bias winding 6.

Принцип работы подмагничиваемого феррорезонансного стабилизатора следующий. В цепи , состо щей из нелинейного дроссел 8, конденсатора 7 и нелинейного элемента 1 возникает феррорезонанс токов, позвол ющий стабилизировать выходное напр жение Uz при изменении входного Ui. Феррорезонанс токов возникает потому, что вольтамперна характеристика нелинейного элемента така же, как и у насыщенного дроссел . Идентичность характеристик достигаетс выбором одинакового или близкого по величине числа витков обмоток 2. Сердечник 4 с воздущным зазором подавл ет четные гармоники тока в обмотке подмагничивани 6. Поэтому в кривой потока сердечников 3 имеютс четные гармоники, в частности втора гармоника. Втора гармоника потока в насыщенном сердечнике подавл ет третью и другие нечетные гармоники.The principle of operation of the magnetized ferroresonant stabilizer is as follows. In the circuit consisting of nonlinear droplets 8, capacitor 7 and nonlinear element 1, a ferroresonance of currents occurs, which makes it possible to stabilize the output voltage Uz when the input Ui changes. Ferroresonance currents occur because the volt-ampere characteristic of a nonlinear element is the same as that of a saturated droselle. The identity of the characteristics is achieved by choosing the same or similar in number of turns of the windings 2. The core 4 suppresses even current harmonics in the bias winding 6 with an air gap. Therefore, there are even harmonics in the flow curve of the cores 3, in particular the second harmonic. The second harmonic of the flux in the saturated core suppresses the third and other odd harmonics.

Поскольку в цепи o6jMOTOK 2 навод тс , кроме основной, лишь нечетные гармоники э. д. с. можно заключить, что крива напр жени нелинейного элемента 1 мало искажена и близка к синусоиде. Это обусловливает синусоидальную форму кривой выходного напр жени стабилизатора.Since in the o6jMOTOK 2 circuit, only odd harmonics e, except the main one, are induced. d. It can be concluded that the voltage curve of the nonlinear element 1 is slightly distorted and close to a sinusoid. This causes a sinusoidal waveform of the output voltage of the stabilizer.

Контур обратной св зи потоку коррекции работает следующим образом. Увеличение токаThe feedback loop of the correction flow works as follows. Current increase

нагрузки приводит к увеличению ладени напр жени в сопротивлении 12 и, в конечном счете, на выходе транзистора 15. Сопротивление перехода эмиттер-коллектор транзистора 15 уменьшаетс , и ток в обмотке 6, которую этот транзистор шунтирует, падает. Степень подмагничивани нелинейного элемента уменьшаетс , и выходное напр жение возрастает .load leads to an increase in the voltage in the resistance 12 and, ultimately, at the output of the transistor 15. The junction resistance of the emitter-collector of the transistor 15 decreases, and the current in the winding 6, which this transistor shunts, decreases. The degree of bias of the non-linear element decreases, and the output voltage increases.

Предмет изобретени Subject invention

Подмагнйчиваемый феррорезонансный стабилизатор напр жени , состо щий из нелинейного дроссел , конденсатора, нелинейного элемента и контура обратной св зи по току, включающего датчик тока, согласующий трансформатор, выпр митель и транзисторный усилитель посто нного тока, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества стабилизированного напр нсени , нелинейный элемент выполнен на трех сердечника-х, охваченных обмоткой подмагничивани , подключенной к выходу выпр мительного моста,A magnetizable ferroresonant voltage regulator consisting of a nonlinear throttle, a capacitor, a nonlinear element, and a current feedback loop, including a current sensor, a matching transformer, a rectifier, and a transistor DC amplifier, characterized in that, in order to improve the quality of the stabilized For example, the nonlinear element is made up of three cores covered by a bias winding connected to the output of a rectifying bridge,

входные зажимы которого соединены последовательно с силовыми обмотками, расположенными на двух насыщенных сердечниках нелинейного элемента, при этом обмотка подмагничивани щунтирована переходом змиттера-коллектор транзистора усилител посто нного тока контура цепи обратной св зи по току, а один из сердечников выполнен с зазором .The input terminals of which are connected in series with the power windings located on two saturated cores of the nonlinear element, while the bias winding is bypassed with a zmitter junction collector of the transistor DC current feedback circuit, and one of the cores is made with a gap.