Устройство сложения мощностей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВЕОВСКОМУ СВИДЕТЕДЬСЦЗУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 557476 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.06.75 (21) 2147606/09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05.77. Бюллетень № 17 (4б) Дата опубликования описания 05.08.77 (51) М. Кл.е

Н 03 Н 7/48

Государственный комнтет

Совета Мнннвтроа СССР па делам нзооретеннй н аткрытнй (53) УДК

621.373.42 (088.8) С. Е. Лондон и С. В, Томашевич (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СЛОЖЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться, например, для сложения равных мощностей произвольного числа генераторов коротковолнового, средневолнового и длинноволнового диапазонов, а также для деления мощности одного генератора между равными нагрузками.

Известно устройство сложения мощностей электрических колебаний, содержащее N несимметричных относительно общей шины генераторов, N идентичных трансформаторов, начала первичных обмоток которых подключены к выходам соответствующих генераторов, N развязывающих резисторов и несимметричную относительно общей шины нагрузку (1) .

Однако известное устройство сложения мощностей имеет низкий коэффициент полезного действия за счет дополнительных потерь мощности на развязывающих резисторах, гальванически связанных со входами устройства.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия путем уменьшения потерь мощности.

Для этого в устройстве сложения мощностей, содержащем N несимметричных относительно общей шины генераторов, N идентичных трансформаторов, начала первичных обмоток которых подключены к выходам соответствующих генераторов, N развязывающих резисторов и несимметричную относительно общей шины нагрузку, вторичные об. мотки всех трансформаторов соединены одна с другой согласно и последовательно, а параллельно каждой из них включена соответствующая цепочка, выполненная в виде последовательно соединенных развязывающего резистора и дополнительного кон1р денсатора, при этом концы всех первичных обмоток трансформаторов объединены и подключены к нагрузке.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2

15 и 3 — эквивалентные электрические схемы одного (любого) из генераторов предложенного устройства, поясняющие его работу.

Устройство сложения мощностей электрических колебаний содержит N несимметричных относительно общей шины генераторов 1 ((1 — 1) (1 — N) ), N идентичных трансформаторов 2 ((2 — 1)-2 — N j, начала первичных обмоток которыми под ключены к выходам соответствующих генераторов, развязывающих резисторов 3 ((3 — 1)

25 (3 — N)), N дополнительно введенных конпенсато557476 ров 4 ((4--1) — (4-N) ) и несимметричную относительно общей шины нагрузку 5. N целое число.

Вторичные обмотки всех трансформаторов (2 — 1)— (2- N) соединены одна с другой согласно и последовательно, а параллельно каждой из них включена соответствующая цепочка, выполненная в виде последовательно соединенных развязывающего резистора 3 и дополнительного конденсатора 4.

Концы всех первичных обмоток трансформаторов (2-1) — (2- N) объединены и подключены к нагрузке 5.

Эквивалентная электрическая схема включает выходное сопротивление 6 любого генератора (I- I) и (I-N), индуктивность 7 рассеяния любого трансформатора (2-1) -- (2- N), приведенная к первичной обмотке этого трансформатора, емкость 8 любого дополнительного конденсатора (4-1) — (2- N), индуктивность 9 намагни жвания любого трансформатора (2-1) — (2- N), сопротивление 10 любого развязывающего резистора (3-1) — (3 - n), также приведенные к первичной обмотке соответствующего трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем режиме, при синфазности и равенстве амплитуд сигналов генераторов (1-1) — (I-N) эквивале пная схема шобого генератора предложенного устройства принимает вид, представленный на фиг. 2, где а) исходная эквивалентная схема, б) приведенная к первичной обмотке трансформатора.

При этом сумма равных напряжений на вторичных обмотках всех трансформаторов (2-1) — (2- N) раана нулю, что может быть только в том случае, если напряжение на каждой из них равно нулю, т,е. они короткозамкнутые.

Для определения развязки между входами генераторов достаточно подключить какой-либо генератор и, ввиду симметрии устройства, определить напряжение на нагрузке какого-либо другого генератора.

Упомянутый на = -том входе можно представить

N равноамилитудными источниками на каждом входе: синфазиыми Hd I-TQM входе и сдвинутыми по фазе на равные углы на каждом из остальных входов. При этом сумма ЭДС источников на каждом входе, кроме i-го, равна нулю. В соответствии с принципом суиерпозииии, при воздействии совокупности синфазных источников HB всех входах, для каждого иэ них справедлива эквивалентная схема {фиг. 2) . 11ри воздействии на входах каждой иэ осталыиих совокупностей источников, сдвинуты; отпо ительно друг друга на равные фазовые у ли. эакорачивается общая нагрузка 5, г{оскольку напряжение иа ней равно нулю, и разрывается последовательная связь между вторичными обмотками всех трансформаторов (2- 1) — (2-N), ак как суммарное наведенное напряжение на вторичных обмотках трансформаторов равно нулю. В резуль. тате для каждого входа получается эквивалентная схема, представленная на фиг. 3, где а) исходная эквивалентная схема, б) приведенная к первичной обмотке трансформатора. Величина емкости любо. го дополнительного конденсатора (4-1) — (4- й) выбирается такой, чтобы граничная частота образованного фильтра верхних частот равнялась рабочей частоте предложенного устройства. Это нужно для того, чтобы сблизить входные сопротивления эквивалентных схем (фиг, 2 и 3) и, тем самым, мак сималь но увеличить развязку между входами.

Величина сопротивления R,, любого из развязывающих резисторов (3 — 1) — (3 — N) связана с коэффициентом трансформации "n" каждого из тргнсфопматоров 2 — 1 — 2-М, сопротивлением В, 29 общей агрузки 5 и с выходным сопротивлением н

R, любого из генераторов 1 — 1 — 1 — N соотношением: ю Rá,==Né5= : 7

И в пределах которого можно выбирать любую величину.

В предложенном устройстве сложения мощностей электрических колебаний КПД повышается за счет уменьшения потерь мощности, 30

Формула изобретения

Устройство сложения мощностей, содержащее N несимметричных относительно общей шины генераторов, N идент ных трансформаторов, начала первичных обмоток которых подключены к выходам соответствующих генераторов, N развязывающих резисторов и несимметричную относительно общей шины нагрузкч, о тл и ч à южане е с я. тем. что. с

4р целью повышения КГИ путем уменьшения потерь мощности, вторичные обмотки всех трансформаторов соединены одна с другой согласно и последовательно, а параллельно каждой из них включена соответствующая цепочка, выполненная в виде по45 следовательно соединенных развязывающего резистора и дополнительного конденсатора, при этом концы всех первичных обмоток трансформаторов объединены и подключены к нагрузке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CIIIA N 3428920, 338-8, опубликованный в 1969.

Заказ 1109/64

Тираж 1065

ЦПИИПИ

Подписное

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

Е1

557476

Л-4 Рыг. 7

ЧЬ2. д б-1