Подмагничиваемый феррорезонансный стабилизатор напряжеиия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 435513

Союз Созетсимй

Социалистический

Республик (6l) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.11.72 (21) 1848677/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05,07.74. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 03.12.74 (51) М. Кл. G 051 3!06

ocyp,à ðcòâàííbié комитет

Соввтв Министров СССР оо делам иэобретени и OTi

С. В. Шапиро, В. М, Немыкина и В. А. Кулинич

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоник (71) Заявитель

БПТ"

@00/1 ИСР;.. (54) ПОДМАГНИЧИВАЕМЫЙ ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к феррорезонансным стабилизаторам напряжения с параллельным резонансным контуром. Феррорезонансные стабилизаторы с обычным насыщенным сердечником имеют искаженную форму кривой выходного напряжения. Точность стабилизации феррорезонансного стабилизатора также часто не удовлетворяет требованиям нагрузки.

Известны схемы, в которых для улучшения формы кривой применяются допол нительные устройства — фильтры высших гармоник.

В качестве одного из элементов фильтра используется батарея конденсаторов стабилизатора. Эта батарея разбивается как правило на группы, последовательно с которыми включаются линейные дроссели.

Образованные таким образом резонансные цепочки настроены на подавление третьей, пятой и т. д. гармоник. Применение таких фильтров существенно усложняет конструкцию стабилизатора, увеличивает его вес и стоимость.

Кроме того, этот метод не позволяет улучшить качество стабилизации напряжения.

Цель изобретения.— улучшить форму кривой выходного напряжения феррорезонансного стабилизатора и качество его стабилизации без существенного увеличения расхода активных материалов. Это достигается тем, что в качестве нелинейного элемента стабилизатора применен дроссель с расщепленным на три части сердечником и добавочной обмоткой подмагничивания и также введен контур обратной связи по току нагрузки.

Для пояснения конструкции устройства и его работы на чертеже изображена принци пиальная схема подмагничиваемого феррорезонансного стабилизатора напряжения, где 1— нелинейный элемент; 2 — его силовые обмот10 ки; 3 — его насыщенные сердечники; 4 — его ненасыщенный сердечник (с воздушным зазором); 5 — выпрямительный мост нелинейного элемента; 6 — обмотка подмагничивания нелинейного элемента; 7 — конденсатор; 8— линейный дроссель; 9 и 10 — его силовая и компенсирующая обмотки; 11 — сопротивление нагрузки; 12 — шунтовое сопротивление;

13 — согласующий трансформатор; 14 — выпрямительный мост; 15 — транзисторный усилитель контура обратной связи; 16 и 17 — балластные сопротивления.

Подмагничиваемый феррорезонансный стабилизатор устроен следующим образом. Последовательно с линейным дросселем 8 вклю25 чен нелинейный элемент 1, зашунтированный конденсатором 7. Вся цепь подключается к сети переменного напряжения. К зажимам не. линейного элемента 1 или конденсатора 7 че. рез компенсирующую обмотку 10 линейного

30 дросселя 8 подключается нагрузка.

435513

Нелинейный элемент состоит из трех сердечников, два из которых насыщены — сердечники 3, и один — ненасыщен и имеет воздушный зазор — сердечник 4.

На насы::ценных сердечниках 3 расположены две одинаковые встречно сосдиненные силовые обмотки 2. Последовательно с обмотками 2 включены входные зажимы выпрямительного моста 5, к выходу которого подключена обмотка подмагничивания 6, охватывающая все три сердечника нелинейного элемента — 3,3и4.

Для коррекции по току применен контур обратной связи, состоящий из небольшого сопротивления 12, включенного последовательно с нагрузкой, согласующего трансформатора 13, входная обмотка которого подключена параллельно сопротивлению 12, а выходная к выпрямительному мосту 14, к выходу моста

14 подключен |переход эмиттер — база транзистора 15 и балластное сопротивление 16. Переход эмиттер — коллектор транзистора 15 вместе с балластным сопротивлением 17 включен параллельно обмотке подмагничивания 6.

Принцип работы подмагничиваемого феррорезонансного стабилизатора следующий. В цепи, состоящей из нелинейного дросселя 8, конденсатора 7 и нелинейного элемента 1 возникает феррорезонанс токов, позволяющий стабилизировать выходное на пряжение U> при изменении входного U>. Феррорезонанс токов возникает потому, что вольтамперная характеристика нелинейного элемента такая же, как и у насыщенного дросселя. Идентичность характеристик достигается выбором одинакового или близкого по величине числа витков обмоток 2. Сердечник 4 с воздушным зазором подавляет четные гармоники тока в обмотке подмагничивания 6. Поэтому в кривой потока сердечников 3 имеются четные гармоники, в частности вторая гармоника. Вторая гармоника потока в насыщенном сердечнике подавляет третью и другие нечетные гармоники.

Поскольку в цепи обмоток 2наводятся, кромс основной, лишь нечетные гармоники э. д. с. можно заключить, что кривая напряжения нелинейного элемента 1 мало искажена и близ5 ка к синусоиде. Это обусловливает синусоидальную форму кривой выходного напряжения стабилизатора.

Контур обратной связи потоку коррекции работает следующим образом. Увеличение тока

10 нагрузки приводит к увеличению падения напряжения в сопротивлении 12 и, в конечном счете, на выходе транзистора 15. Сопротивление перехода эмиттер — коллектор транзистора 15 уменьшается, и ток в обмотке 6, кото15 рую этот транзистор шунтирует, падает. Степень подмагничивания нелинейного элемента уменьшается, и выходное напряжение возрастает.

Предмет изобретения

Подмагничиваемый феррорезонансный стабилизатор напряжения, состоящий из нелинейного дросселя, конденсатора, нелинейного элемента и контура обратной связи по току, включающего датчик тока, согласующий трансформатор, выпрямитель .и транзисторный усилитель постоянного тока, о т л и ч а ю щ и йЗ0 с я тем, что, с целью улучшения качества стабилизированного напряжения, нелинейный элемент выполнен на трех сердечниках, охваченных обмоткой подмагничивания, подключенной к выходу выпрямительного моста, 35 входные зажимы которого соединены последовательно с силовыми обмотками, расположенными на двух насыщенных сердечниках нелинейного элемента, при этом обмотка подмагничивания шунтирована переходом эмит40 тера — коллектор транзистора усилителя постоянного тока контура цепи обратной связи по току, а один из сердечников выполнен с зазором.

435513

-и

Составитель Г. Стоянов

Редактор В. Фельдман Техред В. Рыбакова Корректор Т. Гревцова

Заказ 3207/17 Изд. Яз 971 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2