Феррорезонансный стабилизатор тока
Использование: в источниках питания различных радиотехнических устройств. Сущность изобретения: устройство содержит соединенные последовательно между входными и выходными выводами параллельный феррорезонансный контур, выполненный на первом нелинейном индуктивном элементе 1 и конденсаторе 2, и второй нелинейный индуктивный элемент 3. Магнитные индукции Bi и Вг в сердечниках первого 1 и второго 3 индуктивных элементов связаны соотношением Bi/B2 1,45 - 1,65. При выборе магнитных индукций, удовлетворяющих указанному соотношению , ток в нагрузке 4 жёстко стабилизирован . Стабилизатор имеет простую схему. С целью унификации в нем могут быть использованы идентичные нелинейные элементы 1 и 3. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСKMX
РЕСПУБЛИК (sr>s G 05 F 3/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4ь (Сл) Рыр f
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857860/07 (22) 06.08.90 (46) 07.11.92, Бюл. № 41 (71) Ташкентский политехнический институт им, А,Р,Бируни (72) Н,А.Халилов и И.В,Эрнст (56) 1.Авторское свидетельство СССР
¹ 544953, кл. G 05 F 3/06, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР № 754396, кл, G 05 F 3/06, 1974. (54) ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА (57) Использование; в источниках питания различн.ых радиотехнических устройств.
Сущность изобретения: устройство содер Ж 1774321 А1 жит соединенные последовательно между входными и выходными выводами параллельный феррореэонансный контур, выполненный на первом нелинейном индуктивном элементе 1 и конденсаторе 2, и второй нелинейный индуктивный элемент
3. Магнитные индукции В1 и В2 в сердечниках первого 1 и второго 3 индуктивных элементов связаны соотношением B1/B2 = 1,45 — 1,65. При выборе магнитных индукций, удовлетворяющих указанному соотношению, ток в нагрузке 4 жестко стабилиэирован. Стабилизатор имеет простую схему. С целью унификации в нем могут быть использованы идентичные нелинейные элементы 1 и3.1з, и. ф — лы,2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к феррорезонансным устройствам, служащим для стабилизации тока.
Известен феррорезонансный стабилизатор тока (1), содержащий две феррореэонэнсные ветки, одна из которых представляет собой последовательный феррорезонансный контур, э другая — параллельный феррорезонансный контур с последовательно включенным линейным индуктивным элементом. Недостатками известного стабилизатора являются сложность схемы и наличие разнотипных индуктивных элементов.
Известен также феррорезонансный стабилизатор тока (2), выполненный по мостовой схеме и содержащий в двух плечах моста полуобмотки трансформатора, в третьем плече — линейный индуктивный элемент (конденсатор), а в четвертом — параллельный феррорезонансный контур, включенный последовательно с линейным индуктивным элементом, токовая нагрузка при этом включена в диагональ моста. Недостатком данного стабилизатора является использование разнотипных индуктивных элементов, в т. ч. двухобмоточного трансформатора, собранных по мостовой схеме, что существенно усложняет, схему.
Целью изобретения является упрощение схемы и унификация индуктивных элементов.
Для достижения цели последовательно с параллельным феррорезонансным контуpot4, содержащим нелинейным индуктивный элемент и конденсатор, присоединяется дополнительный нелинейный индуктивный элемент, Токовая нагрузка включается между входным зажимом стабилизатора и дополнительным нелинейным индуктивным элементом.
Обычным способом для получения стабилизированного тока является применение параллельного феррорезонансного контура, обладающего S-образной вольтамперной характеристикой (ВАХ), отрицательный емкостный участок которой компенсируется различными способами, например (1, 2), требующими применения дополнительных элементов. В данном стабилизаторе задача стабилизации тока на отрицательном емкостном участке решается иным способом, э именно последовательно с параллельным феррорезонансным контуром включается дополнительный нелинейный индуктивный элемент. Таким образом в цепи данного стабилизатора образуется два феррорезонансных контурах — последовательный, в который входит дополнительный
ВАХ стабилизатора содержит NuS — образное составляющие и является NS-об разнои, Если данный стабилизатор использо15 вать для стабилизации напряжения, то характер S-образной составляющей не имеет
Стабилизатор тока (фиг.1) содержит нелинейный индуктивный элемент 1 и присоединенный параллельно к нему конденсатор
40 2, образующие параллельный феррорезонансный контур, последовательно включены нелинейный индуктивный элемент 3 и токовая нагрузка 4, при этом конденсатор 2 и нелинейный индуктивный элемент 3 обра45 зуют последовательный феррорезонансный контур.
Сущность стабилизации тока 1 в нагрузке 4 поясняется с помощью ВАХ стабилизатора, показанной на фиг.2.
50 В исходном состоянии сердечники нелинейных индуктивных элементов 1 и 3 ненасыщены и цепь стабилизатора представляет собой последовательный феррорезонансный контур с элементами 2 и 3, 55 поэтому при увеличении приложенного напряжения 0 от нуля ток стабилизатора I no участку oga на фиг. 2, соответствующему положительному индуктивному участку Nобразной ВАХ последовательного феррорезонансного контура. После возбуждения
35 индуктивный элемент и конденсатор, и параллельный. До возб ждения и в точке возбуждения автопараметрических колебаний (АПК) цепь данного стабилизатора представляет собой последовательный феррорезонансный контур, после возбуждения АПК, когда сердечник дополнительного нелинейного индуктивного элемента насыщается и сопротивление его становится малым, цепь стабилизатора работает как параллельный феррорезонансный контур. Таким образом значения, Однако для стабилизации тока в токовой нагрузке необходимо, чтобы отрицательный участок S-образной составляющей был максимально расширен и параллелен оси тока. Это требование предполагает определенный выбор параметров всех элементов стабилизатора тока, в частности соотношение магнитных индукций в сердечниках нелинейных индуктивных элементов должно находится в строго определенных пределах. При унификации нелинейных индуктивных элементов заданный характер S — образной составляющей регулируется величиной емкости конденсатора, при этом необходимое соотношение магнитных индукций будет обеспечено, На фиг. 1 приведена принципиальная схема феррорезонансных стабилизатора тока; на фиг.2 — его ВАХ U = f(l), необходимая для получения стабилизированного тока 1.
1774321
АПК в цепи стабилизатора на частоте источника питания напряжения на элементах 2 и
3 скачкообразно увеличиваются, а сердечник нелинейного индуктивного элемента 3, насыщается, изображающая точка при этом 5 скачком перемещается из точки а в точку b.
Так как напряжение параллельного феррорезонансного контура с элементами 1 и 2 резко возрастает, то сердечник нелинейного индуктивного элемента 1 также насыща- 10 ется, и в последующем цепь стабилизатора работает как параллельный феррорезонан-. вный контур. Именно по этой причине при дальнейшем увеличении напряжения 0 ток
I изменяется по участку bede,a при умень- 15 шении напряжения U — через эти же точки до точки f, где происходит срыв АПК и цепь стабилизатора возвращается в исходное состояние (точка g на фиг, 2). Участок fbcde представляет собой часть $ — образной BAX 20 параллельного. феррорезонансного. контура, в которой содержатся отрицательный емкостный и положительный индуктивный участки.
Таким образом, ВАХ U = f(!) данного 25 феррорезонансного стабилизатора содержит N и $ — составляющие и является NS — образной и, вследствие этого, обеспечивает стабилизацию напряжения на элементе 1 и стабилизацию тока! в нагрузке 4. Последнее 30 возможно при выделении на BAX стабилизатора участка cd, строго перпендикулярного оси тока! (участка стабилизации тока), при этом магнитные индукции в сердечниках нелинейных индуктивных элементов при воз- 35 буждении АПК должны быть выбраны в соотношении, указанном в формуле изобретения.
Схемное решение данного феррорезонансного стабилизатора тока позволяет сократить число реактивных элементов и упростить схему,а применением идентичных нелинейных индуктивных элементов унифицировать ее, Кроме того, стабилиза- . ция тока происходит в области возбуждения
АПК, где выходное напряжение, снимаемое с нелинейного индуктивного элемента 1, стабилизирована. Следовательно, стабилизатор тока сохраняет свойства стабилизатора напряжения, ©ормула изобретения
1. Феррорезонансный стабилизатор тока, содержащий соединенные последовательно параллельный феррорезонансный контур, выполненный на конденсаторе и первом индуктивном элементе, и второй индуктивный элемент, причем в качестве первого индуктивного элемента использован нелинейный индуктивный элемент, входные и выходные выводы, при этом первый входной и выходной выводы обьединены, о т л ич а ю шийся тем, что, с цель о упрощения, в качестве второго индуктивного элемента использован нелинейный индуктивный элемент, свободный вывод которого соединен с вторым выходным выводом, а свободный вывод феррорезонансного контура подключен к второму входному выводу, причем магнитные индукции В! и В в сердечниках первого и вторбго нелинейных индуктивных элементов связаны соотношением
В1/82 = 1,45 — 1,65, 2. Стабилизатор тока по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью унификации, первый и второй нелинейные индуктивные элементы идентичны.
1774321
Фир g
Составитель И.Эрнст
Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь
Заказ. 3927 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101
