SU943873A1 - Устройство дл регулировани напр жени /его варианты/ - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроиндукционным аппаратам, регулируемым с помощью подмагничивания постоянным током, и может быть использовано в ре- 5 гулируемых и стабилизированных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры, аппаратуры проводной связи и вычислительной техники, а также в электроустановках общепромышленного применения.

Известны регулируемые трансформаторы с подмагничиванием постоянным током, содержащие две магнитные систе-|5 мы броневого типа, на каждом из стержней которых размещены первичные и вторичные обмотки переменного тока, а на каждом ярме каждой магнитной системы размещены обмотки управления, 20 включенные последовательно - встречно. Первичные обмотки переменного тока соединены последовательно и подключены к питающей сети. Вторичные обмотки переменного тока также соединены 25 последовательно и подключены к нагрузке. Подмагничивая постоянным током раздельно одну или другую магнитную систему, можно в широких пределах осуществлять плавное изменение выходного напряжения [I]. . ⁰

Недостатком известных трансформаторов является сравнительно Низкий . коэффициент использования активных материалов из-за заполнения окна магнитопровода медью двух секций обмоток управления.

Наиболее близкими к изобретению являются регулируемые трансформаторы, подмагничиваемые постоянным током, выполненные на двух магнитных системах, на каждой из которых размещены первичная и вторичная обмотки переменного тока и по одной обмотке управления. Известные трансформаторы использованы в качестве вольтодобавочного трансформатора. Первичные обмотки регулируемого трансформатора включены последовательно-согласно между собой и через последовательный дроссель присоединены к питающей сети. Вторичные обмотки регулируемого трансформатора также включены последовательтельно-согласно^г и подключены к питающей сети последовательно нагруз-. ке. Обмотки управления включены последовательно-встречно и подсоединены к источнику постоянного тока. Регулирование напряжения осуществляется за счет изменения индуктивности трансформатора при подмагничивании его магнитной системы постоянным током. При этом напряжение питающей .. сети перераспределяется между первичными обмотками трансформатора и последовательно включенным дросселем. Наведенная переменная ЭДС в обмотках 5 управления каждой иэ магнитных систем при последовательно - встречном включении взаимно компенсируется [21.

Недостатком известных устройств является сравнительно низкий коэффи- 10 циент использования активных материалов из-за заполнения окна магнитопровода медью обмотки управления.

Цель изобретения — улучшение весогабаритных показателей путем повыше- j 5 ния. коэффициента использования активных материалов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования напряжения, содержащем реактивный элемент, например дроссель, и трансформатор, подмагничиваемый постоянным током, выполненный на двух магнитопроводах, на каждом из которых размещены, первичная и вторичная обмотки, причем _ первичные обмотки соединены последо- *·* вательно-согласно и подключены к питающей сети переменного тока через реактивный элемент, вторичные обмот- ки соединены последовательно-согласно, первичные обмотки каждого магнито- 30 провода трансформатора выполнены из двух идентичных секций, причем секции первичной обмотки одного магнитопровода включены последовательносогласно с секциями первичных обмо- 35 ток второго магнитопровода и подключены параллельно-согласно сети переменного тока, при этом источник постоянного тока управления включается fe диагональ моста, образован- до ного секциями первичных обмоток обоих магнитопроводов.

В устройстве для регулирования напряжения по второму варианту вторичные обмотки каждого магнитопрово- д^ да трансформатора выполнены из двух. идентичных секций, причем секции вторичной обмотки одного магнитопровода. включены последовательно-согласно с_; секциями вторичных обмоток·· второго _ магнитопровода и подключены паралельно-согласно к нагрузке, при этом источник постоянного тока управления включен в диагональ моста, образованного секциями вторичных обмоток обоих магнитопроводов. 55

’.На фиг.1 изображена электрическая схема первого варианта устройства; на' фи£.2 — схема замещения устройства»; на фиг.З - электрическая схема второго варианта выполнения устройст-^0 ва.

Трансформатор устройства содержит два магнитопровода 1 и 2, на каждом ‘ из которых размещены секции 3, 4 и 5 и 6 первичной обмотки и секции 7 65 и 8 вторичной обмотки, причем секции первичной обмотки включены попарно последовательно-согласно и подключены к питающей сети через дроссель переменного тока 9, а точки 10 и 11 последовательного соединения секций первичной обмотки предназначены для подключения источника постоянного тока управления.

Работа устройства происходит следующим образом.

При подключении к сети переменного тока напряжение распределяется между дросселем трансформатора в зависимости от степени подмагничивания трансформатора постоянным током, причем выходное напряжение трансформатора уменьшается при увеличении тока управления.

Из схемы на фиг.2видно, что ток J, разветвляясь по паралельным. ветвям обмоток трансформатора, создает в точках присоединения источника тока управления V_c, равное падению напряжение, т.е. точки 10 и 11 являются эквипотенциальными. Постоянный ток управления, также разветвляясь по параллельным Ветвям обмоток, в каждом магнитопроводе создает однонаправленное подмагничивание, при этом в обмотках одного магнитопровода 1 для данно-г jro момента времени совпадает с направлением тока J, а для другого магнитопровода 2 для того же момента времени направлен встречно токуй.

При изменении полупериода переменного тока соответственно изменяется картина взаимодействия токов и, следовательно, переменного и постоянного магнитных потоков.

Таким образом происходит регулирование выходного напряжения предлагаемого трансформатора.

Второй вариант выполнения регулируемого трансформатора, представленный на фиг.З, содержит два магнито·?, провода 12 и 13, на каждом из кото·? рых размещены первичные обмотки 14. и 15 и секции 16,17 и 18 и 19 вторичной обмотки, причем первичные обмотки соединены последовательносогласно и подключены к питающей сети через последовательный дроссель беременного тока 20. секции.16, 17.и. 18 и 19 вторичных обмоток также сое-? дийены попарно последовательно-согласно. При этом точки последователь-, ного соединения каждой пары секций . вторичных обмоток 21 и 22 предназначены для подключения источника пос-. тоянного тока управления.

Работа регулируемого трансформатора. по второму варианту полностью .· аналогична работе регулируемого трансформатора по первому варианту, так как обоим соответствует схема замещения, приведенная на фиг.2.

В качестве реактивного элемента, включенного последовательно в цепь. первичных обмоток, можно использовать ^конденсатор, при этом регулируемый трансформатор получает ряд дополнительных достоинств, таких как: пред- 5 варительная стабилизация напряжения за счет феррорезонанса напряжений конденсатора и первичных обмоток трансформатора; фильтрация сети до 20 дБ, а также защита от коротких замыканий 10 нагрузки.

Применение того или иного варианта регулируемого трансформатора зависит от конкретной схемы устройства,в частности, регулируемый трансформатор по 15 фиг.1 требует использования источника тока управления с электрической трансформаторной развязкой выходной и питающих цепей во избежание образования коротких замыканий первичных обмоток. ²⁰

Повышение коэффициента использования активных материалов обусловлено, тем, что заполнение окон магнитопроводов регулируемого трансформатора .. _ более полное за счет того, что функ- ²^ ции обмоток переменного тока и обмоток управления постоянного тока совмещены. . .

Claims (2)

1. его магнитной системы посто нным током . При этом напр жение питающей .. сети перераспредел етс  между первич ными обмотками трансформатора и последовательно включенным дросселем. Наведенна  переменна  ЭДС в обмотках управлени  каждой из магнитных систе при последовательно - встречном вклю чении взаимно компенсируетс  2. Недостатком известных устройств  вл етс  сравнительно низкий коэффициент использовани  активных материа лов из-за заполнени  окна магнитопро вода медью обмотки управлени . Цель изобретени  - улучшение весо габаритных показателей путем повышени . коэффициента использовани  актив ных материалов устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  регулировани  напр жени , содержащем реактивный эл мент, например дроссель, и трансформатор , подмагничиваемый посто нным . током, выполненный на двух магнитбпр водах, на каждом из которых размещен первична  и вто зична  обмотки, приче первичные обмотки соединены последовательно-согласно и подключены к питающей сети переменного тока через реактивный элемент, вторичные обмотки соединены последовательно-согласно , первичные обмотки каждого магнитопровода трансформатора выполнены из двух идентичных секций, причем секции первичной обмотки одного магнитр провода включены последовательносогласно с секци ми первичных обмоток второго магнитопров.ода и подключены параллельно-согласно сети переменного тока, при этом источник посто нного тока управлени  включаетс  fe диагональ моста, образованного секци ми первичных обмоток обои магнитопроводов. В устройстве дл  регулировани  напр жени  по второму варианту вторичные обмотки каждого магнитопровода трансформатора выполнены из двух. идентичных секций, причем секции вто ричной обмотки одного магнитопровода включены последовательно-согласно.с секци ми вторичных обмоток-, .второго магнитопровода и подключены паралель но-согласно к нагрузке, при этом источник посто нного тока управлени  включен в диагональ моста, образован ного секци ми вторичных обмоток обои магнитопроводов. ,На фиг.1 изображена электрическа  схема первого варианта устройства; на фи.2 - схема замещени  устройства ; на фиг.З - электрическа  схема второго варианта выполнени  устройст ва. Трансформатор устройства содержит два магнитопровода 1 и 2, на каждом из которых размещены секции 3, 4 и 5 и б первичной обмотки и секции 7 и 8 вторичной обмотки, причем секции первичной обмотки включены попарно последовательно-согласно и подключены к питающей сети через дроссель переменного тока 9, а точки 10 и 11 последовательного соединени  секций первичной обмотки предназначены дл  подключени  источника посто нного тока управлени . Работа устройства происходит следующим образом. При подключении к сети переменного тока напр жен ие распредел етс  между дросселем трансформатора в зависимости от степени подмагничивани  трансформатора посто нным током, причем выходное напр жение трансформатора уменьшаетс  при увеличении тока управлени . Из схемы на фиг.2 видно, что ток J, разветвл  сь по паралельнымс ветв м обмоток, трансформатора, создает в точках присоединени  источника тока управлени  V, равное падению напр жение , т.е. точки 10 и 11  вл ютс  эквипотенциальными. Посто нный ток управлени , также разветвл  сь по параллельным ветв м обмоток, в каждом магнктопроводе создает однонаправленное подмагничивание, при этом в обмотках одного магнитопровода 1 дл  даннот ro момента времени совпадает с направлением тока J, а дл  другого магнитопровода 2 дл  того же момента времени направлен встречно току J. При изменении полупериода переменного тока соответственно измен етс  картина взаимодействи  токов и, следовательно , переменного и посто нного магнитных потоков.. Таким образом происходит регулирование выходного напр жени  предлагаемого трансформатора. Второй вариант выполнени  регулируемого трансформатора, представленный на фиг.З, содержит два магнитот . провода 12 и 13, на каждом из котог рых размещены первичные обмотки.14. и 15 и секции 1бг17 и 18 и 19 вторичной обмотки, причем первичные обмотки соединены последовательносогласно и подключены к питающей сети через последовательный дроссель беременного тока 20. секции.16, 17.и. 18 и 19 вторичных обмоток также сое- динены попарно последовательно-согласно . При этом точки последователь- . ного соединени  каждой пары секций . вторичных обмоток 21 и 22 предназначены дл  подключени  источника пос-. то нного тока управлени . .. . Работа регулируемого трансформатора , по второму варианту полностью аналогична работе регулируемого трансформатора по первому вариа нху, так как обоим соответствует схема замещени , приведенна  на фиг.2. В качестве реактивного элемента, включенного последовательно в цепь. первичных обмоток, можно использова конденсатор, при этом регулируемый трансформатор получает р д дополнительных достоинств, таких как: пред варительна  стабилизаци  напр жени  за счет феррорезонанса напр жений кондеисатора и первичных обмоток тр сформатора; фильтраци  сети до 20 дБ а также защита от коротких замыканий нагрузки. Применение того или иного варианта регулируемого трансформатора зависит от конкретной схемы у стройства,в частности , регулируемый трансформатор по фиг.1 требует использовани  источника тока управлени  с электрической трансформаторной разв зкой выходной и питающих цепей во избежание .образовани  коротких замыканий .первич-. ных обмоток. .. ПовыЕиение коэффициента использова ни  активных материалов обусловлено тем, что заполнение окон магнитопроводов регулируемого трансформатора . более полное за счет того, .что функции обмоток переменного тока и обмог ток управлени  посто нного тока совг мещены.. . . . Формула изобретени  1. Устройство дл  регулировани  напр жени , содержащее реактивный элемент,. Например .щ}оссель, и трансформатор , подмагничиваемый посто н ным током, выполненный на двух магг нитопроводах, на каждом из которых, размещены первична  и .вторична  обмо ки, причем первичные обмотки .соединены последовательно-согласно и подключены к питающей сети переменного тока через включенный последот вательно реактивный элемент,.вторнчиые обмотки включены последовательно согласно, о т л и ч а щ ё в тем, что, с целью улучшени  весогабаритных показателей путем повышени  коэффициента использовани  . активных материалов, первичные обмотки каждого магнитопровода трансфорт матора выполнены из двух.идентичных секций, причем.секции первичной обт мотки одного магнитопровода включе-: ны последовательно-согласно с секци ми первичных обмоток второго магт нитопроеода и подключены параллельносогласно к сети переменного тока, при этом источник посто нного тока управлени  включен в .диагональ моста, . образованного секци ми.первичных обмоток обоих магнитопроводов. . . ... 2. Устройство дл  .регулировани  напр жени , .содержащее реактивный элемент,.например.дроссель, и трансформатор , .подмагничиваемый .посто н-. ным током, выполненный на.двух магнитопроводах , на каждом.из.которых.размещены первична  и вторична  .обмотки, причем первичные обмотки соединены последовательно-согласно и подключены к питающей сети переменного тока через включенный последовательно реактивный элемент, вторичные обмотки включены последовательно-согласно, . отличающеес  тем, что, с целью улучшени  весо-габаритных показателей путем повышени  коэффициента использовани  активных материсшов , вторичные обмотки каждого магнитопровода трансформатора выполнены из двух идентичных секций, причем секции вторичной обмотки одного магнитопровода включены последовательно - согласно с секци ми вторичных обмоток второго магнитопровода и подключены пареллельно - согласно к нагрузке, при этом источник посто нного тока управлени  включен в диагональ мостаг образованного секци ми . вторичных обмоток обоих магнитопроводов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Петров Г.Н. Электрические маiimiffii .4.1.Трансформаторы.М., Энерги  , 1974, с.181, рис.2-221.
2. 2.Патент CIIAD3323Q39, кл. 32345 , 30.05.67.

   JrvSnlL

   «

   f.

   ,-Ufl

   ft

   .7

   .0

   War.

   It

   Л/1/4

   Oh

   ff -0

   П

   -(/« v(/, П

   M«wt

   -w

   f5

   -0

   «

   f7

   0

   rt

   .J