Автотрансформатор напряжения постоянного тока

 

АВТОТРАНСФОРМАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, вьтолненный в виде трехполюсника, содержащего активные и пассивные элементы электрической цепи, о т ли ч а ю щ и и с я тем, 4TOf с целью повышения КПД и точности трансформации, по крайней мере один из элементов цепи вьшолнен в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СЧФЧЛВ Р

РЕСПУБЛИК ае аь

3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3398393/24-07 (22) 25. 12. 81 (46) 30.08.84. Бюл. Ф 32 (72) К.Л.Грудев и Т.К.Грудева (53) 621.314. 1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 833978, кл. H 02 М 3/24, 1980.

2. Патент Японки В 55 27543, кл. Н 02 М 3/335, 1980. (54)(57) АВТОТРАНСФОРХАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА, выполненный в виде трехполюсника, содержащего активные и пассивные элементы электрической цепи, отличающийся тем, чтоу с целью повыаения КПД и точности трансформации, по крайней мере один иэ элементов цепи выполнен в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента.! 111239 (6) "вх н " ц; (7) Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам трансформации напряжения постоянного тока, используемым в силовых и измеритель.. ных цепях. 5

Известен трансформатор напряжения постоянного тока, содержащий преобразователь постоянного напряжения в переменное, трансформатор напряжения переменного тока и преобразователь 1р переменного напряжения в постоянное, соединенные последовательно Б 1.

Недостатками такого трансформатора являются сравнительно невысокий

КПД, связанный с энергетическими потерями трехкратного преобразователя, и большая нестабильность коэффициента трансформации, обусловленная нестабильностью процессов преобразования, что существенно ограничивает возможность использования трансформатора в измерительных цепях.

Наиболее близок к предлагаемому . автотрансформатор напряжения постоянного тока, выполненный в.виде трех- р5 полюсника, содержащего активные и пассивные элементы электрической цепи Г2 2.

Недостатками известного трансформатора являются пониженные КПД и точ-. ность трансформации, обусловленные энергетическими потерями в схеме и, соответственно, нестабильностью процессов преобразования.

Цель изобретения — повышение КПД

35 и точности трансформации.

Поставленная цель достигается тем, что в автотрансформаторе напряжения

1 постоянного тока, выполненном в виде трехполюсника, содержащего активные и пассивные элементы электрической цепи, по крайней мере адин из элементов цепи выполнен в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Автотрансформатор напряжения постоянного тока, выполненный в виде трехполюсника, содержит активные и 50 пассивные 1, 2 и 3 элементы электрической цепи, и по крайней мере один из элементов цепи, например активный

3, выполнен в виде двухполюсного активного резистивного. управляемого . 55 элемента.

Устройство работает следующим образом.

Элементы электрической цепи автотрансформатора, образующие трехполюсник, в числе которых элемент 1 учитывает выходное сопротивление источника трансформируемого напряжения, соединены, например, трехлучевой звездой, при этом по крайней мере один из элементов, например 3, выполнен в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента, а остальные выполнены в виде пассивных резистивных элементов, где ©,с!, и г — входные и выходные парные клеммы автотрансформатора соответственно.

Работа описываемого устройства характеризуется следующими соотношениями °

При выполнении условия с

g, -=- . К, (1)

C где i=A: К ; 3п,-;М =1,2,3 а jgg ° А Ц < . i,v-,k — порядковые номера элементов, образующих звезду — значение отрицательного сопротивления, воспроиз водимого двухполюсным. активным управляемым элементом; . Й ;Кр — значения сопротивления пассивных резистивных элементов.

Коэффициент передачи цепи по напряжению обусловливается соотношениями

Ко,-($4.Ð,)jà,; (2) !

<,, /(Я„ Я )" (3) . Kî - аЛ, (4) в которых Kð, являются коэффициентами трансформации напряжения, определяющими, в частности при

1 и" входное сопротивление схемы где 1 — сопротивление нагрузки.

Существование зависимости (6) определяет значение коэффициента пере дачи по мощности, потребляемой от источника трансформируемого напряжения

1О

"л1 7 ) (8) 20

Составитель Л.Федосов

Редактор Л.Веселовская Техред А.Бабинец Корректор А.Фоври

Заказ 6324/43. Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

3 111 в котором приближенное равенс rao справедливо при выполнении условия (5) и обусловлено конечностью неравенств.

С учетом КПД воспроизведения отри5 цательного сопротивления коэффициент передачи по потребляемой мощности автотрансформатором с учетом неравенств (5) определяется зависимостью где g — - КПД воспроизведения отрицательного сопротивления.

Значение 1 может быть порядка

0,7-0,9, например, при выполнении активного резистивного элемента в виде входного сопротивл ния усилителя или управляемого генератора, содержащих цепи положительной и отрица.тельной обратной связи, в которых существование отрицательной обратной связи обеспечивает стабильностьвоспроизводимого отрицательного сопротивления. Возможно также использо- 5 ванне в качестве упомянутого элемента других приборов с отрицательным динамическим сопротивлением, в общем случае характеризуемых отрицательной производной напряжения по току, Стабильность отрицательного сопротивления в совокупности с реализуемой l 239 4 стабильностью резистивных элементов определяет стабильность .трансформации, которая может быть реализована, как минимум, на порядок большей, чем стабильность при тройном преобразовании.

Повышение КПД обусловлено исключением двух этапов преобразования с присущими им потерями.

Таким образом, выполнение по меньшей мере одного из элементов трехполюсника в виде двухполюсного активного резистивного управляемого элемента обусловливает генерацию на его входе напряжения, противофазного приложенному, значение которого определяется соотношениями сопротивлений пассивных элементов и нагрузки.

Это позволяет создать процесс в электрической цепи постоянного тока, по.добный процессу трансформации сопро тивления нагрузки в трансформаторах напряжения переменного тока.

К.изображенной на чертеже схеме включения элементов трехполюсника— трехлучевой звезде могут быть приведены все возможные эквивалентные соединения элементов, например соединение треугольником, в которых реализуются соответствующим образом интерпретированные приведенные выше зависимости.