SU70977A1 - Устройство дл стабилизации силы тока - Google Patents

Description

Известны устройства дл  стабилизации силы тока при помощи ферромагнитных стабилизаторов, составленных из металла с острым коленом кривой насыщени  (например, пермаллой) и с обмотками подмагничивани , питаемыми выпр мленным током нагрузки.

В предлагаемом устройстве дл  стабилизации, силы тока, с целью компенсации четных гармоник выпр мленного тока, два одинаковых стабилизатора упом нутого типа включены последовательно со стороны выпр мленного тока и встречно - со стороны питани .

Изобретение по вл етс  чертежом, на фиг. 1 которого изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - известна  принципиальна  схема стабилизатора, включенного в цепь нагрузки через выпр митель; на фиг. 3 - характеристика стабилизатора; на фиг. 4 - схема, по сн юща  компенсацию четных гармоник выпр мительного тока; на фиг. 5 - идеальна  крива  намагничивани  дл  материала сердечника стабилизатора; -на фиг. 6 - кривые изменени  потоков э.д.с. и токов в обмотках сердечников по фиг. 4.

При включении стабилизатора, изображенного на фиг. 2, на переменное напр жение в его цепи по вл етс  весьма незначительный ток /а,  вл ющийс  током намагничивани . Этот ток будет выпр млен выпр мителем К, пройдет-через нагрузку Я и в точке N разветвитс : часть, равна  /ь пойдет через первичные обмотки ц и i2, а друга  часть / ш пойдет через щунт Ш. Ток /ь вызовет намагничивание сердечников А и В, что в свою очередь, вызовет увеличение тока /2/ это возрастание тока /2 повлечет за собой увеличение тока /i и, следовательно, дальнейщее увеличение намагничивани  сердечника и т. д. Процесс установитс  тогда, когда увеличение тока /2 перестанет успевать за увеличением

№ 70977- 2 тока /). Сказанное может быть по снено графически следующим образом.

Пусть /2 /(/i) есть характеристика прибора при отсутствии св зи между обмотками. Эта зависимость изображена графически на фиг. 3 (крива  Р5). Далее, можно написать: I ш Rtu ( и . h де К/«и RI сопротивлени  шунта и первичной обмотки. Из этих соотношений можно получить:

. I

Эта зависимость изображена на фиг. 3 пр мой ОРО. Точкой действительной работы будет точка Р, кбо она удовлетвор ет как уравнению ), так и уравнению (1). Угол наклона пр мой ОРО определ етс  из уравнени  (1).

tga - 1 + (2)

т. е. а всегда 45°. Его можно регулировать, измен   R , и тем самым перемещать точку Р - нормальной работы.

Больща  стабильность тока /i обеспечиваетс  независимостью в щироких пределах тока /i от U, что  вл етс  положительным свойством данной схемы. Недостатком схемы, представленной на фиг. 2,  вл етс  возможность возникновени  значительных токов удвоенной частоты, обуславливаемых наличием э.д.с. удвоенной частоты в обмотках IFn и При малых сопротивлени х цепи дл  этих токов их значение может возрасти до такой величины, что они полностью сведзт к нулю компенсирующие и фильтрующие свойства схемы.

Дл  устранени  их вли ни  автором предлагаетс  схема з стройства, изображенна  на фиг. 1 и  вл юща с  предметом изобретени . Работа этой схемы протекает так же, как и работа схемы по фиг. 2, однако существенным отличием схемы на фиг. 1  вл етс  наличие в ней двух систем, генерирующих четные гармоники, причем фазы четных гармоник сдвинз ты в этих системах на 180°; благодар  этому результирующа  э.д.с. второй гармоники в цепи обмоток будет равна нулю и, следовательно, будет равен нулю и ток второй гармоники.

Схема и крива  намагничивани , изображенные соответственно на фиг. 4 и фиг. 5, по сн ют процесс компенсации четных гармоник выпр мленного тока.

Если включить обмотки сердечников по схеме, представленной на фиг. 5, так, чтобьП п и и и чтобы обмотки ц и iz были включены последовательно и согласно, а обмотки и га последовательно и встречно, то при наличии посто нного тока подмагничивани  в обмотках 11 и i2 точка Р (фиг. 5)  вл тьс  рабочей точкой.

Из кривой намагничивани  видно, что изменение магнитного потока может происходить только в области ОА кривой на.магничивани , т. е. тогда, когда переменный поток, создаваемый обмотками Wzi и будет вычитатьс  из посто нного магнитного потока.

Рассмотрим работу сердечника А в отрицательный полупериод.

В тот момент, когда наступит .Л1алейщее изменение потока этого сердечника, в нем мгновенно должен возникнуть вторичный ток такой величины, чтобы произощла полна  компенсаци  ампер-витков, т. е.

f,W2l flWn.

Таким образом, ток мгновенно возрастет от нул  до величины

Г„ /2 / И В дальнейшем в течение всего полупериода будет оставатьс  неизменным, т. к. все изменение потока и, следовательно, ко.мпенсаци 

Я.Кш

приложенного напр жени , может происходить только при условии , - /,Wn.

В обмотке Wi2 п.роисходит в этот полупериод сложение ампер-витков посто нного и переменного токов, а так как при увеличении ампер-витков от точки т на характеристике никакого изменени  потока не происходит, то обмотка Wi2 в этот полупериод не будет иметь никакого индуктивного сопротивлени . Следовательно, процесс во врем  отрицательного полупериода будет протекать так, как если бы обмотки вовсе не существовало . Во врем  положительного полупериода сердечники А и В мен ютс  рол ми.

На фиг. 6 представлены кривые изменени  магнитных потоков, э.д.с. и токов в различных обмбтках.

Электродвижущие силы Е и в определ ютс  следующим образом: в сумме они должны быть равны приложенному напр жению, вз тому с обратным знаком (А ) - в то же врем  э.д.с. в каждой из обмоток может по вл тьс  только при изменении потока.

Во врем  отрицательных .полупериодов поток мен етс  только в сердечнике А и, следовательно. Ер, во врем  отрицательного полупериода ФБ равно - и. Во врем  положительного полупериода изменени  потока ФА не происходит и, следовательно, все напр жение уравновешиваетс  ЕВ, котора  равна нулю при наличии . т. д.

Таким образом сумма ( А ) .- 1 но обмотки W и включены встречно по отношению к обмоткам ц и 12 и в обмотках 21 и 22.действует не сумма, а разность э.д.с. е -е , Как видно из кривых, изображенных на фиг. 6. эта разность несинусоидальна и имеет двойную частоту. Не трудно видеть, что фаза разности измен етс  на 180°, если переменить направление тока в обмотках подмагничивани .

Таким образом, если включить два устройства, изображенных на фиг. 4 последовательно и так, чтобы фазы э.д.с. первичных обмоток были перевернуты, то произойдет полна  компенсаци  э.д.с. двойной частоты, действующих в обмотках, и каждого из устройств.

Предмет изобретени 

Устройство дл  стабилизации силы тока при помощи ферронагклтных стабилизаторов, составленных из металла с острым коленом кривой насыщени  (например, пермаллой) и с обмотками подмагничивани , питаемыми выпр мленным током нагрузки, отличающеес  тем, что, с целью компенсации четных гармоник выпр мленного тока, два одинаковых стабилизатора включены последовательно со стороны выпр мленного тока и встречно со стороны питани .

- 3 -№ 70977