Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

 

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ , содержащий силовой трансформатор , выводы вторичной обмотки которого формируют выходные выводы, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого включена согласно последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, и подключенный к вторичной обмотке вспомогательного трансформатора через двухполупериодный выпрямитель регулирующий элемент, вход управления которого соединен с выходом датчика выходного напряжения, при этом свободные выводы первичных обмоток силового и вспомогательного трансформаторов формируют входные выводы, о тличающий с я тем, что, с целью расширения диапазона регу (Л лирования, силовой трансформатор снабжен дополнительной, вторичной обс моткой, включенной согласно последовательно со вторичной обмоткой вспомогательного трансформатора. :л 35 s О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОциАлистичесних

РЕСОУЬЛИН ((9) () I) 4(5}) Н 02 И 5/12

0ПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

1 ! л с.

Х?ЯФ !

ГОсудАРственный нОмитет сссР

flo делАм изОБРетений и ОтйРытий (21) 3671910/24-07 (22} 02. 12. 83 (46) 15.05.85. Бюл. Ф 18 (72) А.А. Березин, П.В. Егоров и H.R. Конченков (71) Специальное конструкторское бюро ордена Ленина физико-технического института им. А.Ф. Иоффе (53) 621.314.2(088.8) (56) 1. Окунь С.С °, Сергеенков Б.Н. и др. Трансформаторные и трансформаторио-тиристорные регуляторы— стабилизаторы напряжения. И., "Энергия", 1969, с. 184.

2. Патент Франции 1) 2477299, кл. G 05 Р 1/24, 1981, (54) (57) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ, содержащий силовой трансформатор, выводы вторичной обмотки которого формируют выходные выводы, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого включена согласно последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, и подключенный к вторичной обмотке вспомогательного трансформатора через двухполупериодный выпрямитель регулируюший элемент, вход управления которого соединен с выходом датчика выходного напряжения, при этом свободные выводы первичных обмоток силового и вспомогательного трансформаторов формируют входные выводы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, силовой трансформатор снабжен дополнительной.вторичной обмоткой, включенной согласно последовательно со вторичной обмоткой вспомогательного трансформатора.

1156210

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, н различных низковольтных и лысоконольтных блоках питания радиоэлектронной и измерительной алпара- 5 туры.

Известны регулируемые источники питания постоянного и переменного тока, содержащие силовой и вспомогательный трансформаторы, у которых первичные обмотки соединены последовательно (11, Недостаток указанных регулируемых источников питания — сравнительно небольшой диапазон регулирования 15 выходного напряжения из-эа включения вторичной обмотки вспомогательного трансформатора через регулятор тока параллельно нагрузке, Наиболее близким техническим ре- 20 шением к изобретению является регулируемый преобразователь переменного напряжения н переменное, содержащий силовой трансформатор, выводы нторичной обмотки которого формируют выходные выводы, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого включена согласно последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора,и подключенный к вторичной 30 обмотке вспомогательного трансформатора через днухполупериодный выпрямитель регулирующий элемент, вход управления которого соединен с выходом датчика выходного напряжения, при этом свободные выводы первичных обмоток силового и вспомогательного трансформаторов формируют входные выводы (2j .

Недостаток прототипа — ограничение диапазона регулирования выходного напряжения, что обусловлено падением напряжения в контуре вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, Так, например, даже при максимально" 4S проводимости регулирующего транзистора будет падение напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, вентилях двухлолулериодного выпрямите-50 ля и на регулирующем транзисторе.

С учетом коэффициента трансформации вспомогательного трансформатора падение напряжения в контуре вторичной обмотки можно привести к напряжению у первичной обмотки. Это напряжение составляет ту часть напряжения, которая не подлежит гегулиронанию способом перераспределения напряжения.

Следонательно, диапазон регулирования напряжения на нагрузке будет снижен.

Получение тре0уемого диапазона регулирования известными приемами (увеличение количества витков вторичных обмоток силового и вспомогательного трансформаторов, введение дополнительного регулятора тока, подключае— мого параллельно первичной обмотке вспомогательного трансформатора и др.) усложняет схему и ухудшает массогабаритные показатели и КПД устройства.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом преобразователе переменного напряжения н переменное, содержащем силовой трансформатор, выводы вторичной обмотки которого формируют выходные выводы, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого включена согласно последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, и подключенный к вторичной обмотке вспомогательного трансформатора через двухиолупериодный выпрямитель регулирующий элемент, вход управления которого соединен с выходом датчика выходного напряжения, при этом свободные выводы первичных обмоток силового и вспомогательного трансформаторов формируют входные выводы, силовой трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, включенной согласно последовательно со вторичной обмоткой вспомогательного трансформатора.

На чертеже принедена схема предлагаемого регулируемого источника питания.

Предлагаемое устройство содержит силовой трансформатор 1, к одной вторичной обмотке 2 подключена нагрузка 3, а его дополнительная вторичная обмотка 4 соединена согласно последовательно с вторичной обмоткой 5 вспомогательного трансформатора 6.

Свободные выводы обмоток 4 и 5 подключены к входу днухполупериодного выпрямителя 7, а выход выпрямителя 7 соединен непосредственно с регулирующим элементом 8, счетчик 9 выходного напряжения которого включен параллельно нагрузке. При этом первичная обмотка 10 силового трансформатора 1

1156210

Составитель И. Головинова

Редактор M. Бандура Техред 0.Ващишина

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3192/53

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

СОЕЛИЦЕII;l «ОСЛЕЦОВатс.и Цо С ПЕРНИЧной обГ1откоЙ 1 1 Elc llkll fol <1 Ãk. .11ьно! О трансформатора 6.

Работа устройства заключается в следующем. 5

При отклонении напряжения на нагрузке 3 от установленного значения с датчика 9 выходного напряжения ца вход регулирующего элемента поступает. сигнал рассогласования. Регу — 10 лирующий элемент 8, включенньп1 на выход двухполупериодного выпрямителя

7, изменяет свою проводимость таким образом, чтобы за счет изменения тока двухполупериодного выпрямителя

7 (согласно последовательно включенных обмоток 2 и 5) обеспечить такое перераспределение напряжения сети между первичными обмотками 10 и 11, которое обеспечило бы неизменность напряжения на нагрузке 3. Например, если напряжение на нагрузке 3 уменьшилось, то ток вторичных обмоток 2 и 5 возрастает за счет увеличения проводимости регулирующего элемента

8. Это ведет к увеличению ампер-витков вторичной обмотки 5 вспомогательного трансформатора 6, а так как ее ампер-витки направлены встречно ампер-виткам первичной обмотки 11 (следует из принципа работы трансформатора), то, вследствие уменьшения суммарного магнитного потока в магнитопроводе вспомогательного трансформатора 6, уменьшится ЭДС его

35 первичной обмотки 11 и, следователь— но,падение напряжения на ней. Падение напряжения на первичной обмотке

10 силового трансформатора 1 возрастает, что ведет к восстановлению напряжения на нагрузке 3 до установленного значения. При регулировании (стабилизации) напряжения на нагрузке в верхней части диапазона режим стабилизации обеспечивается более эффектным влиянием напряжения дополнительной вторичной обмотки 4 силового трансформатора, так как именно эта обмотка обеспечивает совместно с ре.

Г iг11Н11руЮНИ1М Э. IЕМ(ll I OI1 8 Прохожцб HHE" тока 1го втори шой обмотке 5, т. е. наг1ряжениг вторичной об.".отки 4 скомпенсирус т по гери нанряжеция ца вентилях двухполупериодцого выпрямителя 7, ца активном сопротивлении вторичной обмотки 5 и ца исполнительном органе регулирующего элемецта 8. Из принципа перераспределения напряжения между первичными обмотками 10 и 11 следует, что при установке минимального уровня напряжения на нагрузке 3 напряжение вторичной обмо гки 5 имеет максимальное значение, а напряжение вторичной обмотки 4 — минимальное значение и наоборот, режиму максимального напряжения на нагрузке соответствует максимальное значение величины напряжения на вторичной обмотке 4. Вследствие этого и обеспечивается эффективное влияние напряжения вторичной об— мотки 4 силового трансформатора 1 на величину тока вторичной обмотки 5 вспомогательного трансформатора 6 (регулирующего трансформатора).

Таким образом, введение дополнительной вторичной обмотки 4 в силовой трансформатор 1 и включение ее согласно последовательно с вторичной обмоткой 5 вспомогательного трансформатора 6 расширяет диапазон регулирования напряжения на нагрузке.

Следует отметить, что мощность вторичной обмотки 4 сравнительно невелика, она должна быть не менее потерь мощности на активных сопротивлениях в контуре прохождения тока вто— ричной обмотки 5 вспомогательного трансформатора 6. Если преследуется цель перевода вспомогательного трансформатора 6 в режим работы в качестве вольтодобавочного устройства (для более значительного расширения верхнего предела диапазона регулирования напряжения на нагрузке), то необходимо увеличить напряжение дополнительной вторичной обмотки 4 (увеличить количество ее витков).