SU877631A1 - Управл емый трансформатор - Google Patents

Description

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

I

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к регулируемым электроиндук-. ционным аппаратам, в которых регулирование осуществл етс  изменением магнитной проницаемости магнитопровода с помощью подмагничивани , и может быть использовано в регулируемых и стабилизированных источниках электропитани  радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), аппаратуры проводной св зи и вычислительной техники.

Известны управл емые трансформаторы употрансы), регулирование выходного напр жени  которых осуществ.л етс  изменением магнитной проницаемости магнитной системы подмагничиванием посто нным током. Указанный трансформатор содержит магнитную систему, включающую два С-обра-зных сердечника, на которых размещены обмотки переменного тока и два замкнутых П-образных сердечника, на которых размещены обмотки подмагничивани  (управлени ). Сердечники сое.1инены в магнитную систему так, что С-образные сердечники торцами стержней примыкают с двух сторон к стержн м замкнутых 11-образных сердечников , образу  к местах сочленени  крестообразные пересечени  стержней магнитной системы. При этом замкнутые П-образные магнитопроводы составл ют независимые магнитные контуры дл  потока обмотки управлени  и пересекают в поперечном направлении магнитный контур дл  переменного потока, образованный двум  С-образными магнитопроводами. Работа трансформатора основана на изменении магнитной проницаемости замкнутых П-образных сердечников при изменении тока управлени  |11.

Недостатком известного рещени   вл ет10 с  конструктивна  сложность магнитной системы .

Наиболее близкими к предлагаемому  вл ютс  управл емые трансформаторы, магнитна  система которых выполнена сочленением двух С-образных сердечников, на одном из которых размещены первична  и вторична  обмотки переменного тока, а на другом обмотка управлени  посто нного тока, причем в плоскости сочленени  сердечники

20 развернуты таким образом, что плоскости сечений окон  вл ютс  взаимно ортогональными . Последовательно с первичной обмоткой употранса включен конденсатор. Регулирование выходного напр жени  употрэнса производитс  за счет перераспределени  приложенного напр жени  сети между конденсатором и первичной обмоткой употраиса при изменении индуктивности обмотки с изменением магнитной проницаемости магнитной системы в процессе подмагничивани  посто нным током 2. Недостатком известного устройства  вл етс  относительно низкий коэффициент использовани  активных материалов ввиду ограничени  величины индукции переменного магнитного потока площадью сопр жени  торцов С-образных магнитопроводов. Цель изобретени  - повышение коэффициента использовани  активных материалов управл емого трансформатора. Г1оставленна  цель достигаетс  тем, что в упра-вл емом трансформаторе, содержащем первичную и вторичную обмотки переменного тока и обмотку управлени  посто нного тока, размещенные на магнитной системе , выполненной сочленением двух магнитопроводов из ленточной электротехнической стали, плоскости окон которых взаимно ортогональны , причем обмотка управлени  размещена на одном С-образном магнитопроводе , а первична  обмотка, последовательно с которой включен конденсатор, и вторична  обмотка размещены на втором магнитопроводе , второй магнитопровод, на котором размещены обмотки переменного тока, выполнен замкнутым, преимущественно О-образНОЙ формы и с одним из  рм этого магнитопровода сочленен упом нутый С-образный Магнитопровод. Кроме того, С-образный магнитопровод, на котором размещена обмотка управлени , выполнен из сплощного материала с низкой магнитной проницаемостью. На фиг. 1 изображен управл емый трансформатор , общий вид; на фиг. 2 - то же, электромагнитна  схема; на фиг. 3, 4 - то же, магнитна  система; на фиг. 5 - вариант выполнени  магнитной системы управл емого трансформатора с плоскощихтованным замкнутым магнитопроводом; на фиг. 7 - зависимость возвратной магнитной проницаемости материала магнитопровода от напр женности посто нного магнитного пол . Управл емый трансформатор содержит первичную и вторичную 2 обмотки переменного тока и обмотку 3 посто нного тока, размещенные на магнитной системе, выполненной сочленением двух магнитопроводов 4 и 5, плоскости окон которых взаимно ортогональны , причем обмотки управлени  размещены на С-образном магнитопроводе 5, а первична  обмотка, последовательно с которой включен конденсатор 6, со вторичной обмоткой размещена на втором магнитопроводе , выполненном замкнутым, например, стержневой конструкции, к одному из  рм которого примыкает С-образный магнитопровод . Устройство имеет следующие конструктивные особенности. На фиг. 3 и 4 показаны примеры выполнени  магнитной системы управл емого трансформатора, причем в случае использовани  магнитопровода (фиг. 4) С-образный магнитопровод 5, на котором размепьена обмотка управлени  3, выполнен из сплошного материала с низкой магнитной проницаемостью , например, чугуна или неэлектротехнической стали. Кроме того, в предлагаемой конструкции управл емого трансформатора воз.можно применение плоскошихтованных магнитопроводов (фиг. 5). Работа управл емого трансформатора по сн етс  упрощенной схемой замещени  (фиг. 6), составленной дл  приведенного трансформатора, т. е. обмотки переменного тока трансформатора приведены к одному числу витков через коэффициент трансформации . Дл  схемы замещени  (фиг. 6) при отсутствии тока управлени  можно записать без учета фазРвых сдвигов U,,x -n jpСО 1ГаМ,2,р , или подставив (2) в (1): U2 - j jf-lXc,(3) т. е. выходное напр жение зависит от величины падени  напр жени  на обмотках тран сформатора. Сопротивление трансформатора определ етс  как (4) где величина L в сильной степени зависит от.магнитной проницаемости материала магнитопровода и может быть выражена через индуктивность, т. е. XL 6jLTp,(5) где W 2jtf-кругова  частота; LTO-индуктивность приведенного трансформатора. В свою очередь индуктивность может быть определена LTP (.SB(6) где W - приведенное число витков трансформатора; 5и1 - соответственно площадь сечени  и длина пути магнитного потока; возв магнитна  проницаемость материала магнитопровода. При по влении в обмотках управлени  посто нного тока магнитна  проницаемость материала магнитопровода измен етс  по 1ФИВОЙ, приведенной на фиг. 7. Выходное напр жение трансформатора находитс  в пр мой зависимости от напр женности магнитного потока посто нного тока Н Jynp- Wynp не зависит от его пол рности. При этом, согласно (1) и значени х Uj пост., Хс. пост, нар ду с изменением Zrp происходит изменение тока J и перераспределение падений

напр жений на конденсаторе и первичной обмотке управл емого трансформатора. Так как переменный магнитный поток не пронизывает обмотку управлени , в последней перемещени  ЭДС не индуктируетс .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   . Управл емый трансформатор, содержащий первичную и вторичную обмотки переменного тока и обмотку управлени  Лосто нного тОка, размещенные на магнитной системе , выполненной сочленением двух магнитопроводов , плоскости окон которых взаимно ортогональны, причем обмотка управлени  размещена на одном С-образном магнитопроводе , а первична  обмотка, последовательно с которой включен конденсатор, и вторична  обмотка размещены на втором магнктопроводе, отличающийс  тем, что.

   С целью повышени  коэффициента использо вани  активных материалов, магнитопровод, на котором размещены обмотки переменного тока, выполнен замкнутым, преимущественно О-образной формы, и с одним из  рм этого магнитопровода сочленен С-образный маг нитопровод.
2. 2. Трансформатор по п. I, (пличающцйс  тем, что С-образный магнитопровод, на котором размещена обмотка упр авленн , выполнен из сплощного материала с низкой магнитной проницаемостью.

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   1.Патент США № 3757101, кл. 323-44, 1973.

   2.Задарей Г. П. Устройство питани  на

   5 основе многофункциональных электронномагнитных трансфор аторов. - «Электронна  промыщленность, 1979, вып. 7(79) с. 15, рис. 2.

   4-5