Магнитный усилитель

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 716133

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 2á1277 (21) 2561240/24-07 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет (51)М. Кл.

H 03 F 9/00

Государственный комитет

СССР но деяам изобретений н открытий

Опубликовано 1502.80. Бюллетень М (5З) УДК 621. 318.

435 3 (088 8) Дата опубликования описания 180280 (72) Авторы изобретения

A Ä. Демичев, И . В. Момбл ат и A . .И . Сои н (71) Заявитель (54) МАГНИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротермических устройств для термообработки изделий с нагревом токами высокой .частоты, а более конкретно к устройствам согласования источника питания с нагрузкой s электротермических установках. Магнитный усилитель может быть использован для плавного изменения мощности, йередаваемой в нагреваемое изделие, при . неизменном напряжении генератора либо для стабилизации отдельных параметров режима нагрева при колебаниях подводимого напряжения высокой частоты. Известны трансформаторы и авто-. трансформаторы с плавным регулированием и магнитные усилители, содержа цие дополнительные обмотки подмагничивания (1). применение таких устройств для работы на повышенных частотах затруднено из-эа большого поля рассеяния обмоток .Из известных устройств согласования высокочастотного источника питания с нагрузкой наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является конструкция авто. трансформатора с плавным регулированием для работы на повышенной частоте (2), Автотрансформатор представляет. собой двухтактный трансформаторный магнитный усилитель, состоящий из двух частей — трансформаторной и дроссельной. Обмотки переменного то ка автотрансформатора выполнены с равномерно-плотной навивкой проводников в виде отдельных секций для катушек как первичной, так и вторичной обмОток.

Такой автотрансформатор из-эа плот; ной навивки обмоток в дроссельной части и значительных эквивалентных расстояний между секциями в трансформаторной части имеет резко падающую нагрузочную характеристику, особенно при повышении рабочей частоты и номинального значения тока нагрузки. В то время, как для работы на промышленной частоте известны мощные магнитные усилитеди (до 250 кВА в единице и выше), конструкции для частот порядка нескольких килогерц по укаэанной причине имеют выходную мощность, меньшую на порядок и ниже, 716133

Целью изобретения является улучшение нагрузочных характеристик магнитного усилителя и расширение его частотного диапазона, указанная цель достигается тем, что каждый виток обмоток переменного тока выполнен из двух электрически соединенных между собой, например, спаянных, полувитков. Один полувиток представляет собой широкую шину, другой выполнен из трубки. Широкая шинд 0 вторичной обмотки располагается с минимально допустимыми зазорами между шйнами витков первичной обмотки.

Трубчатые полувитки первичной и вторичной обмоток максимально возможно удалены друг от друга.

На чертеже изображен магнитный усилитель.

Магнитопровод 1 (его часть на чертеже приподнята) магнитного усилителя представляет собой четыре от- 20 дельных блока. Первичная двухвитковая "обмотка 2 охватывает все блоки магнитопровода. Вторичная одновитковая обмотка 3 имеет форму восьмерки ., каждая петля которой охватывает по два блока магнитопровода. Витки как первичной, так и вторичной обмоток выполнены из двух электрически соединенных полувитков каждый: шинного 4 и трубчатого 5. Шина вторичной обмотки 3 расположена между шинами первичной обмотки 2 с минимально допустимым зазором, а трубки полувитков обмоток максимально возможно удалены друг от друга (в зависимости от конс- З трукции окон магнитопровода) .

Обмотки переменного тока, первичная 2 и вторичная 3, включены так, что магнитные потоки, создаваемые ими в блоках магнитопровода, охва- 40 ченных шинным полувитком обмоток, направлены встречно, а в эхваченных трубчатым полувитком обмоток, — со- гласно.

Таким"образом, шинная часть 4 об- 45 моток переменного тока является трансформаторной, а трубчатая 5 дроссельной. Соответственно и обмот ки постоянного тока (обмотки подмагничивания яа чертеже яе показа- $0 ны) соединены так, что при подаче сигнала управления сердечники, охваченяЬ е шинами 4, размагничиваются, а трубками 5, намагничиваются. магнитный усилитель работает сле- 55 дующим образом.

При изменении сигнала в обмотках постоянного тока происходит изменение магнитного состояния сердечников магнитопровода 1, при этом перераспределяется магнитный поток частей об- 60 моток переменного TGKB С увеличением сигнала управления магнитный поток шинной части 4 возрастает, а трубчатой части 5 уменьшается, и наоборот, при уменьшении сигнала 65 управлени я магнитный поток шинной части обмоток перемэнного тока уменьшается, а трубчатой возрастает, При этом происходит перераспределение напряжения, приложенного к первичной обмотке, и заземление выходного напряжения, обусловленного разностью напряжений на трубчатой и шинной частях обмоток переменного тока. За счет того, что в дроссельной (трубчатой) части обмотки имеют благодаоя своей конструкции минимальную индуктивность, а в трансформаторной (шинной) части — минимальное рассеяние, указанная разность напряжений больше, чем при равномерной навивке обмоток переменного тока, и пределы регулирования напряжения шире.

Снижение реактивного сопротивления обмоток дроссельной части предлагаемого магнитного усилителя позволяет без увеличения габаритных размеров и веса значительно увеличить мощность на выходе или повысить частотный рабочий предел, или то и другое одновременно по сравнению с известными регулирующими устройствами подобного типа.

Данный магнитный усилитель может быть использован для плавного измене-. ния мощности, передаваемой в нагреваемое изделие, либо для стабилизации отдельных параметров режима нагрева, т.е. может быть использован в качестве регулятора режима нагрева в системах как централизованного, так и индивидуального питания нагревателей. Также имеется возможность включения магнитного усилителя в качестве исполнительного оргийна в системах автоматического регулирования нагревателей.

Формула изобретения

Магнитный усилитель, выполненный по двухтактной трансформаторной схеме иэ трансформаторной и дроссельной частей, содержащий магнитопроводы, первичную и. вторичную обмотки переменного тока и обмотки подмагничивания, отличающийся тем, что, с целью улучшения нагрузочных характеристик усилителя и расширения диапазона его.рабочих частот, каждый виток обмоток переменного тока выполнен из полувитков, например, в виде шин в трансформаторной части и в виде трубки в дроссельной части усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3708775, кл. 323»22, 1973.

2. Донской А,В. Высокочастотные электротермические установки. М,-Л., Госэнергоиздат, 1961, с. 101.

7161 33

Составитель В. Мясникова

Редактор Т.Юрчикова Техред М.Келемеш КОРРектоР В.сутяга

Заказ 9541/47 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и атнрытий

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

Филиал ЗПП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4