Устройство для управления трансформаторами с подмагничиванием ярем

(51)М, Кл.2 В 23 К 9/00 С ПРИСОВДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Ио Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет ОПубликоваНО 0511,79. Бюллетень йоДата опубликовеиия описания 05,1179(71) Заявитель Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Институт электросварки им,Е,О.Патона(54) УСТРО.1 СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРАМИ С ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ ЯРЕМИзобретение относится к электротехнической промышленности, выпускающей регуляторы и регуляторы стабилизаторы напряжения и тока.Известно устройство для управления трансформаторами с магнитной коммутацией подмагничиванием управляемых ярем, содержащее узел измерения и задания напряжения (тока 1, выполненный на стабилитронах и резисторах, выходом подключенный к исполнительному элементу, выполненному в виде дифференциального бесконтактного реле, выход которого подсоединен к обмоткам управления трансформатора, обеспечивая их попеременное включение. При этом в подмагниченном состоянии находятся оба ярма,из которых одно насыщено меньше другого.В среднем положении регулятора оба ярма подмагничены одинаково.Ввиду того, что практически во всем диапазоне регулирования напряжения (тока) оба ярма находятся в подмагниченном состоянии исопротивление основному магнитному патоку значительное, ток холостого хода 1 трансфарматора, управляемогомагнитной коммутацией с дифференциальным падмагничиванием ярем, в три, а внекоторых положениях регулятора вчетыре раза больше, чем у того жетрансФорматора с раздельным падмагничиванием ярем. Потери трансформатора высокие, следовательно, коэффициент полезного действия одного итого же трансфэрматора с дифференциальным падмагничванием ярем значительна ниже, чем с раздельнымподмагничиванием ярем.Предложенное устройства отличается ат известного тем, чта в исполнительный элемент дополнительновведено второе-поляризованное реле,при этом входы обоих реле зашунтированы резисторами и соединены между собой последовательно-встречно,а выходы подключены к соОтветствую 20 щим обмоткам управления ярем трансформатора.Эта позволяет уменьшить ток холостого хода и потери трансформатора, а также повысить коэффициент полезнага действия,На чертеже изображена принципиальная схема устройства для управления трансФорматорами с магнитнойкоммутацией. На выходе трансфар 30 матара Тр с магнитной коммутациейвКлючен узел измерения и заданиянапряжения (тока) ИУ, состоящийиэ выпрямительного моста, регулируемого резистора Я и измерительного моста, выполненного на нелинейных элементах - кремниевых стабилИтронах. В диагональ измерительногомоста включены два поляризованныхполупроводниковых реле (ПР и ПР 2),входы которых соединены между собсйпоследовательно-встречно и зашунтированы резисторами 72, Я Э . Поляризованные реле собраны: ПР на транзисторах Т - Т, ПР на транзисторах Т - Т . Диоды Д и Д , включенные в диагонали измерительного моста,защищают переходы эммитер-база входных транзисторов Т и Т 5 поляризованных реле от перенапряжений. НаРезисторах ), и Я , подключенных к эммитерам транзисторов Т , ТЭполяризованного реле ПР, и ТЬ, Тполяризованного реле ПР 2 , выделяется сигнал положительной обратнойсвязи по коллекторному такч транзисторов ТЭ реле ПР и Т реле ПР 2,Выход поляризованного полупроводникового реле ПР подключен к обмотке управления ОУ верхнего ярма,а выход поляризованного реле ПР -к обмотке управления ОУ 2 среднегоярма трансформатора. Диоды Д Э и Д,шунтирующие соответственно однуи другую обмотки управления, устраНяют прерывистость тока в обмоткахИ защищают выходные тРанзистоРы Т,поляризованного реле ЛР и Т з поляРизованного реле ПР от перенапряжений.Между базой входного транзистора Т и источником коллекторногонапряжения О включен регулируеМыйрезистор Ь .Задание выходного напряжения(тока) трансформатора осуществляется изменением сопротивления резистора Р 1, при этом меняется напряжение в точках а и б.Сигнал одной какой-то полярностис диагонали измерительного моста,поступает на входы поляризованныхреле. Но так как входы поляризованных полупроводниковых реле ПР иПР .включены последовательно-встреч 2но, сигнал одной и той же полярности для одного поляризованного реле,например, ПР 1,является сигналом,Включения р а для другого (ПР 2 )сигналом выключения. Благодаря тому, что Ьходы поляризованных релезашунтированы резисторами Чали Я,обеспечивается прохождение токаобеих полярностей,Релейность характеристик поляризованного реле получается за счетположительной обратной связи по коллекторному току транзистора Тз (Т)на сопротивлении резистора 3. (Я) .50 55 60 5 О 15 20 2535 До 45 Если на базу транзистора Т подать отрицательный сигнал, то транзистор откроется и .своим переходом эмиттер-коллектор зашунтирует переход эмиттер-база транзистора Т 2, Последний начнет закрываться, а транзистор Т - открываться. ПадениеЭнапряжения на сопротивлении резистора К, через резистор Р 7 и переход эмиттер-коллектор транзистора Т еще больше закроет транзистор Т 2, Этот процесс протекает лавинообразно и таким образом получаются релейные характеристики.При релейном регулировании регулируемый параметр совершает колебания относительно заданного значения. Амплитуда этих колебаний определяется разностью напряжений включения и выключения поляризованного реле, Так как у поляризованного реле эта разность весьма мала,то и ампли-, туда колебаний выходного напряжения трансформатора относительно за-. данного мала.При небольших отклонениях выходного напряжения от заданного и одной и той же полярности напряжения включения и выключения поляризованного реле выходной сигнал с измерительного моста в процессе регулирования будет одной полярности.Например, при минимальном выходном напряжении трансформатора, когда сопротивление резистораР минимально, для реле ПР 2 этот сигнал будет сигналом выключения. Реле ПР 2 закрывается, тем самым ток в обмотке управления ОУ 2 среднего ярма, к которой подключено реле ПР 2 , равен нулю, Поляризованное реле ПР в зависимости от величины этого сигнала, то включается, то выключается, изменяя ток в обмотке управления верхнего ярма, к которой подключено реле ПР 2 таким образом, чтобы поддержать выходное напряжение, равным заданному.При увеличении сопротивления резистора Ч уменьшается отношение времени включения к времени выключения реле ПР, уменьшается ток в обмбтке управления ОУ верхнего ярма, увеличивается выходное напряжение трансформатора. Когда ток в этой обмотке станет равен нулю, при дальнейшем увеличении сопротивления резистора % разность между выходным напряжением и напряжением задания изменится таким образом, что полярность сигнала с измерительного моста изменится, а реле ПР закроется. Для реле ПР 2 эта полярность сигнала является сигналом включения. Поляризованное реле ПР 2 начнет то включаться, то выключаться, взависимости от абсолютного значения сигнала с измерительного моста.695776 ЦНИИПИ Заказ 6659/1 2 Подписно и од, ул, Проектная По обмотке управления ОУ сред-4него ярма, к которой подключено реле ПРд, будет протекать ток,Выходное напряжение продолжает увеличиваться. При дальнейшем увеличении сопротивления резистора Я, увеличивается отношение времени включения к времени выключения реле ПР 2, увеличивается ток в обмотке управления ОУ среднего ярма, следовательно, выходное напряжение увеличивается.Максимальное выходное напряжение трансформатора достигается при максимальном токе в обмотке управления ОУ среднего ярма.При регулировании выходного напряжения трансформатора от максимального до минимального значения происходит обратный процесс.Чтобы уменьшить раз:ость между заданным напряжением и напряжением на выходе трансформатора, т.е. повысить точность стабилизации при переходе от регулирования выходного напряжения подмагничиванием среднего ярма к регулированию выходного напряжения подмагничиванием верхнего ярма трансформатора, необходимо разность между сигналом выключения реле ПР и сигналом включения реле Филиал ППП Патент, г ПР сделать как можно меньшей. Это достигается подачей на вход поляризованного реле ПР через регулируемый резистор Я 6 дополнительного напряжения, обеспечивающего включе нию реле ПР Формула изобретения 0 Устройство для управления трансформаторами с подмагничиваниемярем, содержащее узел измерения изадания напряжения, выполненный настабилитронах, выход которого подключен к исполнительному элементувыполненному в виде бесконтактногополяризованного реле, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения тока холостого хода и потерьтрансформатора, а также повышения 20 его КПД за счет раздельного подмагничивания управляемых ярем, в исполнительный элемент дополнительновведено второе поляризованное реле,при этом входы обоих реле зашунти рованы резисторами и соединены между собой последовательно-вотречно,а выходы подключены к соответствующим обмоткам управления ярем трансформатора.