Электромагнитный стабилизатор напряжения

 

Класс 21d, 42п № 118104

СССР и 1титии„„„„„„„.„, 10

БИ БЛЦЩ. 11Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л. М. Альтшуль

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Заявлено 21 апречя 1958 r, за № 598104/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Известны электромагнитные стабилизаторы напряжения с внутренним магнитным шунтом, основанные на феррорезонансе токов.

Особенность предлагаемого стабилизатора, обеспечивающая улучшение использования активных материалов, заключается в том, что часть расположенной на насыщенном стержне вторичной обмотки, к которой присоединена нагрузка, выделена в отдельную секцию и размещена в части окна магнитопровода, соответствующей минимальному потокосцеплению этой секции с потоком рассеяния.

На фиг. 1 представлена схема обычного стабилизатора напряжения, основанного на феррорезонансе токов; на фиг. 2 показано распределение магнитных потоков в магнитопроводе этого стабилизатора под нагрузкой; на фиг. 3 — зависимость э.д.с. витков обмоток, расположенных на насыщенном стержне магнитопровода, от первичного напряжения; на фиг, 4 †конструкц предлагаемого стабилизатора.

В стабилизаторе (фиг. 1) первичная обмотка W>, питаемая стабилизируемым напряжением U, наложена на стержень А. Буквой В обозначен ненасыщенный шунт.

Стабилизированное напряжение У на нагрузке Л„снимается с включенных встречно обмоток — W, находящейся на насыщенном стержне D, и компенсационной W„, находящейся на стержне А.

Конденсатор С, основным назначением которого является расширение пределов и повышение точности стабилизации, подключается к обмоткам W2 и W,, соединенным последовательно и согласно.

В известных конструкциях стабилизаторов (фиг. 1) обмотки W2 и Wc наматываются на один каркас без учета потоков рассеяния, которые, вследствие большой степени насыщения стержня D магнитопровода, в значительной мере влияют на характер зависимости э.д.с. витков обмоток, расположенных на стержне D, от изменения первичного напряжения.

Это влияние для каждого витка зависит от места расположения данного витка в окне магнитопровода. № 118104

На фиг. 2, показывающей распределение потоков в магнитопроводе нагруженного стабилизатора, приняты следующие обозначения: Ф вЂ” главный поток, создаваемый первичной обмоткой W>, Ф вЂ” поток в насыщенном стержне D; Ф вЂ” поток, замыкающийся через магнитные шунты;

Ф вЂ” поток рассеяния, замыкающийся через воздух.

Поток рассеяния первичной обмотки не рассматривается.

Магнитные потоки связаны следующим соотношением:

Ф,= — Ф,+Ф+Ф

При увеличении первичного напряжения U< по мере насыщения стержня D увеличиваются потоки Ф и Ф„вследствие чего поток Ф увеличивается в значительно меньшей степени, чем напряжение U<. Однако обмотка Wq, расположенная на насыщенном стержне D, помимо потока Фр пронизывается потоком рассеяния Ф„, вследствие чего зависимость э.д.с. обмотки Wq от изменения напряжения Ui ббльшая, нежели зависимость потока 4 от этого напряжения.

Как видно из фиг. 2, для разных витков влияние потока рассеяния неодинаково. Так, виток W пронизывается почти всем потоком рассеяния, тогда как через виток Юп, поток рассеяния практически не проходит.

Рассмотрение характеристик Е, = f(U>), представленных на фиг. 3 и снятых для четырех витков W; В ц, R пь и lViv, при работе стабилизатора на номинальную нагрузку показывает, что наименьший угол наклона к оси абсцисс имеют характеристики витков Ю гп и и г,, максимально удаленные от магнитного шунта.

Предлагается выделить обмотку W в виде отдельной секции и поместить ее в окне на максимальном расстоянии от шунта (фиг. 4). При этом обеспечивается возможность значительного уменьшения угла наклона характеристики Š— — f(Ui) к оси абсцисс, что дает следующие практические возможности улучшения параметров стабилизатора по сравнению с известными конструкциями: при неизменном весе активных материалов — получение более широких пределов стабилизации и повышение точности стабилизации, либо при неизменном весе активных материалов и сохранении величины диапазона и точности стабилизации — снижение потерь в стали магнитопровода (вследстве уменьшения насыщения), либо при сохранении неизменными электрических параметров— снижение веса стали магнитопровода и меди обмоток, уменьшение емкости конденсаторной батареи, уменьшение габаритов стабилизатора.

Предмет изобретения

Электромагнитный стабилизатор напряжения с внутренним магнитным шунтом, основанный на феррорезонансе токов, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, часть вторичной обмотки, расположенной на насыщенном стержне, к которой подключена нагрузка, выделена в отдельную секцию и размещена в части окна магнитопровода, соответствующей минимальному потокосцеплению этой секции с потоком рассеяния.