Феррорезонансный стабилизатор напряжения

 

. 1. ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий балластный элемент, подключенный одним выводом к первому входному выводу, а другим - к первому выходному выводу и одному из выводов нелинейного блока, другой вывод которого соединен с вторым входным и выходным выводами,о тличающийся тем,что,с целью повышения КПД, балластный элемент выполнен на нелинейном реактивном элементе. 2.Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве нелинейногб реактивного элемента использован нелинейный дроссель. 3.Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве нелинейного реактивного элемента ис (Л пользован Нелинейный конденсатор.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ONVI

PECflYSËÈН

) 1)) (1)) SU (у)4 G 05 F 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3478071/24-07 (22) 05.08.82 (46) 23. 10.85. Бюп. У 39 (72) А.М.Каташин (53) 621.316.722. 1 (088.8) (56) Сазанов Е.В. Графо-аналитический метод исследования и расчета феррорезонансного стабилизатора напряжения. Куйбышев. Куйбышевское книжное изд-во, 1957, с. 7.

Богданов Д.И. Феррорезонансные стабилитроны напряжения. M. Энергия, 1972, с. 8 и 9. (54)(57). 1. ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫИ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий бал.ластный элемент, подключенный одним выводом к первому входному выводу, а другим — к первому выходному выводу и одному из выводов нелинейного блока, другой вывод которого соединен с вторым входным и выходным выводами,о т л и ч а ю щ и й— ся тем,что,с целью повышения КПД, балластный элемент выполнен на нелинейном реактивном элементе.

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве нелинейногО реактивного элемента использован нелинейный дроссель.

3. Стабилизатор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве нелинейного реактивного элемента использован нелинейный конденсатор.

1 1,187

Изобретение относипся к электротехнике, а именно к стабилизаторам напряжения переменного тока.

Цель изобретения — повьппение КПД.

На фиг. 1 показана обращенная схе- g ма устройства; на фиг. 2 — схема для реализации устройства в стабилизаторе с феррорезонансным напряжением; на фиг ° 3 — то же, с феррорезонансом токов; на фиг. 4 — зависимость КПД 10

Ъ от изменения напряжения источника питания в заданном диапазоне при известном и предлагаемом способе стабилизации напряжения переменного, тока. !5

Схема устройства содержит входные зажимы 1 и 2, нелинейньп4 блок 3,присоединенный к первому выходному зажиму 4 и общей шине, соединяющей первый входной 1 и второй выходной 20 зажим 5, балластный элемент 6, включенный между другим входным 2 и первым выходным 4 зажимами. U — напряжение переменного тока источника питания; Iд — полный ток, протекаю- 25 щий через балластный элемент 6 и содержащий реактивный ток Ip нелинейного блока и ток нагрузки ?„; U напряжение на балластном элементе 6, ОЬ вЂ” напряжен е на н линейном бло30 ке 3.

Принцип стабилизации напряжения . переменного тока с помощью предлагаемого устройства заключается в следующем. Напряжение U приложено к входным зажимам 1 и 2, амплитуда которого изменяется в широких пределах. Напряжение 0Ь на зажимах 4 и 5 снимают с нелинейного блока на нагрузку. На балластном элементе 6 выделяют напряжение U равное гео40 метрической сумме напряжений на

9 цодных зажимах U и на выходных Ug.

Напряжение U< формируют при устойчивом чередовании переходных процессов возбуждения и проводимос- ти дросселя насьпцения нелинейного блока 3 в каждой полуволне тока источника. В периоде возбуждения дроссель насьпцения нелинейного блока 3 обладает бесконечно большой индуктивностью и не влияет на переходный процесс в цепи остальных элементов стабилизатора и нагрузки. Когда напряжение на нелинейном блоке 3 возрастает до номинального значения напряжения на нагрузке 0, индукция магнитопровода дросселя 3 достигает

1S6 2 значения остаточной индукции. В этот момент индуктивность дросселя 3 падает, чем ограничивает рост напряжения U при дальнейшем увеличении

I напряжения источника питания U. В следующей полуволне тока процессы повторяются в той же последовательности с другой полярностью.

Полный ток I» протекающий через балластный элемент 6, ограничивают в нелинейном режиме, т.е. при воз) растании тока )I„),более значения тока (1 >) нагрузки номинальной мощности, сопротивление Z< балластного элемента 6 уменьшают скачком от его номинальной величины Z <„ в ненасьпценнам состоянии до величины сопротивления 12 п балластного элемента в режиме его насьпцения.

При снижении тока tIq) до значения I сопротивление балластного

3 элемента 6 восстанавливают до его первоначального значения lZ п„I . При. этом прирост напряжения a ju на балластном элементе 6, корректирую щий отклонение от номинального значения напряжения, будет одинаковым при различных токах I, т.е. ток нагрузки не оказывает влияния на точность стабилизации выходного напряжения Ug.

Образованная в результате этого дополнительная разница напряжений (Ul и IU ) компенсируется изменени..ем угла взаимной фазы напряжений на нагрузке Ut и на балластном элемен- . те U<, величина напряжения на котором ограничена его насыщением.

При этом перемещение рабочей точки, характеризующей состояние сердечника насыщающегося дросселя нелинейного блока по наклонному участку насьпценной области основной кривой намагничивания,. ограничено. Следовательно, уменьшается реактивный ток Ip) а соответственно и полный ток

)Iq(. Это приводит к уменьшению потребляемой активной мощности насыщающимся дросселем и балластным элементом, т.е. потери в них снижены.

Для типа стабилизатора напряжения с феррореэонансом напряжения (фиг.2), реализующего предлагаемый способ стабилизации напряжения, в качестве балластного элемента 6 использован конденсатор с нелинейным диэлектриком.

Сопротивление его t7. (обусловлено диэлектрической проницаемостью матеПА

/0!

Иг /

IUIè

Составитель С.Черньппева

Редактор Н.Данкулич Техред А.Кикемезей

Корректор И.Муска

Заказ 6550/54 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 з 1 риала между обкладками конденсатора

6 в режиме его насьпцения.

В схеме для типа стабилизатора напряжения с феррореэонансом тока (фиг.3) в качестве балластного индуктивного элемента 6 использован дроссель с насьпцающимся магнитопроводом. Величина его сопротивления Z ) обусловлена динамической магнит ной проницаемостью дросселя 6 в насьпценном состоянии.

Зависимость КПД в заданном диапазоне изменения напряжения источника

187156 4 питания в известном 7 и предлагае-. мом 8 устройствах дана на фиг.4.

Расчетная амплитуда индукции бал-, ластного элемента 6 должна выходить эа пределы ненасыщенной области ос новной кривой намагничивания при значениях полного тока )I>jчереэ элемент

6 более номинального тока IZ„) ° При этом емкость конденсатора нелинейно го блока получает меньшую часть энергии, поступающей от источника питания, поэтому при ее разряде меньшая энергия выделяется в насыщенном дросселе, т.е. потери в нем уменьшаются,повышается КПДстабилизатора.